OC大数相加相乘算法

前些天做了份笔试题,最后一道题是写一个大数相乘的算法,太久没做题了,也没有草稿纸,脑子没动起来,笔就开始天马行空了,写到一半觉得不对劲了,很多东西没注意,估计凉了,静下心来,重新回顾下知识点,顺便重新做一下这道题:

参考:https://www.cnblogs.com/axclogo/p/5416510.html

点明一下(废话):大家都知道,数据类型超过了计算机字长的界限就会出现数据溢出的情况,这种情况在数值较大时进行数字运算时很容易出现,防止数据溢出方法如下:

    一、创建结构体,将溢出的数据转移到另一个变量中存储;

    二、创建或设计一个存储器,将所有巨大的数值存储在这个存储器中,算法类似于时钟算法,满多少进一位。再设计一个取出器,将转换后的变量转换成巨大的数值,边转换边计算;

    三、创建数组来按位数来存储数据;

而我下面要讲的是使用字符串、数组储存(有这么方便的东西为什么要去创建个结构体或者存储器呢?)

下面都是先上代码,也可以滑下去看思路

大数相加:

+ (NSString*)additionOfString:(NSString*)strOne AndString:(NSString*)strTwo{

    NSMutableString *One = [NSMutableString stringWithFormat:@"%@",strOne ];

    NSMutableString *Two = [NSMutableString stringWithFormat:@"%@",strTwo ];

    NSInteger longerLength =0;

    NSInteger t= 0;

    intjin =0;

    NSMutableString *strJ = [NSMutableString new];

    NSMutableString *sum = [NSMutableString new];

// 位数少的用0补齐,使两个字符串位数相等

    if(One.length> Two.length) {

        t = One.length- Two.length;

        for(NSInteger i =0;i < t;i++) {

           [Two insertString:[NSString stringWithFormat:@"0"] atIndex:0];  

        }

    }else if(One.length< Two.length) {

        NSInteger t = Two.length- One.length;

        for(NSInteger i =0;i < t;i++) {

           [One insertString:[NSString stringWithFormat:@"0"] atIndex:0];

        }

    } else if (One.length== Two.length){

    } else {

        return @"您的输入有误!";

    }

    longerLength = One.length;

    for(NSInteger i = longerLength -1; i >=0;i--) {

        unichar onenum = [One characterAtIndex:i];

        unichar twonum = [Two characterAtIndex:i];

        int onum = [[NSString stringWithFormat:@"%c",onenum] intValue];

        int tnum = [[NSString stringWithFormat:@"%c",twonum] intValue];

        int c = onum + tnum + jin;

        int current = c%10;

        jin = c/10;

        [strJ appendFormat:@"%d",current];

        if(i ==0 && jin != 0) {

            // 注意是不是最后一位,别把进位数丢了

            [strJ appendFormat:@"%d",jin];

        }

    }

   // 上面得到的是一个倒序字符串,需要变成正序

    for(NSInteger i = strJ.length-1; i>=0;i--) {

        unichar k = [strJ characterAtIndex:i];

        [sum appendFormat:@"%c",k];

    }

    return sum;

}

思路:

    要点:按位相加、进位数处理

    大数以字符串传入,如“123456789999”加上“987654321”,为了方便计算,我们将这两个数,位数上补齐,得到:“123456789999”和“000987654321”,接下来就开始计算了。

    个位加个位(9+1),得到一个数(10),记录进位数(1)和个位数(0),字符串拼接个位数(“0”);然后十位和十位加上刚才的进位(9+2+1),得到一个数(12),记录进位数(1)和个位数(2),字符串拼接个位数(“02”);后面类推,注意最后一位时把进位数补上就好;得到的是一个倒序字符串(“023444444421”),做一下正序操作(“124444444320”)就是我们想要的结果;

大数相乘:

    这里大数相乘在最后一步用到大数相加,因为是自己写的,如果有更好的方法请指出:

+ (NSString*)mutiplyOfString:(NSString*)strOne AndString:(NSString*)strTwo{

    NSMutableString *One = [NSMutableString stringWithFormat:@"%@",strOne ];

    NSMutableString *Two = [NSMutableString stringWithFormat:@"%@",strTwo ];

    int jin =0;

    NSMutableString *strJ = [NSMutableString new];

    NSMutableString *strT = [NSMutableString new];  // strJ的正序

    NSString *sum = [NSString new];

    NSMutableArray * strJArr = [NSMutableArray array];

    for(NSInteger i = One.length-1; i >=0; i--) {

        strJ = [NSMutableString new];

        strT = [NSMutableString new];

        jin =0;

        unichar  onenum= [One characterAtIndex:i];

        for(NSInteger j = Two.length-1; j >=0; j--){

            unichar twonum = [Two characterAtIndex:j];

            int onum = [[NSString stringWithFormat:@"%c",onenum]intValue];

            int tnum = [[NSString stringWithFormat:@"%c",twonum]intValue];

            int c = onum * tnum +jin;

            int z = c%10;

            jin = c/10;

            [strJ appendFormat:@"%d",z];

            if(j ==0 && jin!=0) {

                //是否最后一位

                [strJ appendFormat:@"%d",jin];

            }

        // 正序操作

        for(NSInteger a = strJ.length-1; a>=0;a--) {

            unichar c = [strJ characterAtIndex:a];

            [strT appendFormat:@"%c",c];

        }

        // 将strT放入数组,稍后加0后进行大数相加;

        [strJArr addObject:strT];

    }

    if(strJArr.count==0){

        return @"您的输入有误!";

    }

    for(NSInteger k =0; k < strJArr.count; k++){

        NSMutableString*strP = strJArr[k];

        // 高位数补0

        for(NSInteger i = k;i >0;i--) {

            [strP insertString:[NSString stringWithFormat:@"0"] atIndex:strP.length];

        }

        // 大数相加

        sum = [BigNumberAdd additionOfString:sum AndString:strP];

    }

    return sum;

}

思路:

要点: 先一起来回顾一下,额,小学数学吧:   123 * 456 =(3+20+100)*456 = (3*456)+(20*456)+(100*456)

将大数A个位分别与大数B的每一位进行相乘(沿用大数相加的进位法),获得一个字符串(这里先叫做“个位字符串”),放入空数组中;将大数A十位分别与大数B的每一位进行相乘,得到下一个字符串(“十位字符串”),也放数组中;以此类推,最终得到一个字符串数组,然后给十位字符串乘10(就是后面插入一个“0”),百位字符串乘100(就是后面插入两个“0”)....  得到一个新的字符串,最后用前面大数相加,将全部加起来即可。

步骤:

    ①拆位相乘

    123 * 456

    个位:ge = 3 * 456    => 3*6 + 3*5*10 + 3*4*100 =>  1368

    十位:shi = 2 * 456  => 2*6 + 2*5*10 + 2*4*100 =>  912

    百位:bai = 1 * 456  => 1*6 + 1*5*10 + 1*4*100 =>  456

    ②加入数组得到:  [ge,shi,bai];

    ③取出补零 (下面仅表示计算过程,因为是大数,实际上操作的是字符串,需用appendString补零)

    ge = ge            ( 1368 )

    shi = shi * 10    ( 9120 )

    bai = bai * 100    ( 45600 )

    ④大数相加

    sum = ge + shi + bai  ( 1368 + 9120 + 45600 = 57456)

就这样,思路其实还是挺简单。

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