• 蓝桥杯 第三届C/C++预赛真题(6) 大数乘法(数学题)


    对于32位字长的机器,大约超过20亿,用int类型就无法表示了,我们可以选择int64类型,但无论怎样扩展,固定的整数类型总是有表达的极限!如果对超级大整数进行精确运算呢?一个简单的办法是:仅仅使用现有类型,但是把大整数的运算化解为若干小整数的运算,即所谓:“分块法”。

    如图【1.jpg】表示了分块乘法的原理。可以把大数分成多段(此处为2段)小数,然后用小数的多次运算组合表示一个大数。可以根据int的承载能力规定小块的大小,比如要把int分成2段,则小块可取10000为上限值。注意,小块在进行纵向累加后,需要进行进位校正。

    以下代码示意了分块乘法的原理(乘数、被乘数都分为2段)。

     1 void bigmul(int x, int y, int r[])
     2 {
     3     int base = 10000;
     4     int x2 = x / base;
     5     int x1 = x % base; 
     6     int y2 = y / base;
     7     int y1 = y % base; 
     8 
     9     int n1 = x1 * y1; 
    10     int n2 = x1 * y2;
    11     int n3 = x2 * y1;
    12     int n4 = x2 * y2;
    13 
    14     r[3] = n1 % base;
    15     r[2] = n1 / base + n2 % base + n3 % base;
    16     r[1] = ____________________________________________; // 填空
    17     r[0] = n4 / base;
    18     
    19     r[1] += _______________________;  // 填空
    20     r[2] = r[2] % base;
    21     r[0] += r[1] / base;
    22     r[1] = r[1] % base;
    23 }
    24 
    25 
    26 int main(int argc, char* argv[])
    27 {
    28     int x[] = {0,0,0,0};
    29 
    30     bigmul(87654321, 12345678, x);
    31 
    32     printf("%d%d%d%d
    ", x[0],x[1],x[2],x[3]);
    33 
    34     return 0;
    35 }

    请分析代码逻辑,并推测划线处的代码。

    答案写在 “解答.txt” 文件中

    注意:只写划线处应该填的内容,划线前后的内容不要抄写。


      数学题

      自己演算一遍再对照着原理图就能明白原理。

      答案

    n2 / base + n3 / base + n4 % base
    r[2] / base

      代码

     1 #include <stdio.h>
     2 void bigmul(int x, int y, int r[])
     3 {
     4     int base = 10000;
     5     int x2 = x / base;
     6     int x1 = x % base; 
     7     int y2 = y / base;
     8     int y1 = y % base; 
     9 
    10     int n1 = x1 * y1; 
    11     int n2 = x1 * y2;
    12     int n3 = x2 * y1;
    13     int n4 = x2 * y2;
    14 
    15     r[3] = n1 % base;
    16     r[2] = n1 / base + n2 % base + n3 % base;
    17     r[1] = n2 / base + n3 / base + n4 % base; // 填空
    18     r[0] = n4 / base;
    19     
    20     r[1] += r[2] / base;  // 填空
    21     r[2] = r[2] % base;
    22     r[0] += r[1] / base;
    23     r[1] = r[1] % base;
    24 }
    25 
    26 
    27 int main(int argc, char* argv[])
    28 {
    29     int x[] = {0,0,0,0};
    30 
    31     bigmul(87654321, 12345678, x);
    32 
    33     printf("%d%d%d%d
    ", x[0],x[1],x[2],x[3]);
    34 
    35     return 0;
    36 }

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