高精度除法是大数运算中比较复杂的一部分。下面是一个使用字符串来实现高精度除法的函数。这个函数将两个大数相除,返回商和余数作为字符串。 #include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
// 高精度除法函数,返回商和余数
std::pair<std::string, std::string> bigIntegerDivide(const std::string& dividend, const std::string& divisor) {
// 处理特殊情况
if (divisor == "0") {
throw std::invalid_argument("Cannot divide by zero.");
}
if (dividend.size() < divisor.size()) {
return {"0", dividend}; // 如果被除数小于除数,商为0,余数为被除数本身
}
std::string quotient = "";
std::string remainder = "";
int indexDividend = 0;
int indexDivisor = divisor.size();
while (indexDividend <= dividend.size() - indexDivisor) {
int count = 0;
while (count < divisor.size() && dividend[indexDividend + count] >= divisor[count]) {
++count;
}
if (count > 0) {
quotient += std::to_string(count);
std::string temp = divisor;
for (int i = 0; i < count; ++i) {
temp += '0';
}
remainder = dividend.substr(indexDividend, count) - temp;
indexDividend += count;
} else {
remainder += dividend[indexDividend];
}
}
// 移除商前面的0
size_t pos = quotient.find_first_not_of('0');
if (pos != std::string::npos) {
quotient = quotient.substr(pos);
} else {
quotient = "0"; // 如果商为0
}
return {quotient, remainder};
}
int main() {
std::string dividend = "123456789123456789";
std::string divisor = "12345678";
try {
auto [quotient, remainder] = bigIntegerDivide(dividend, divisor);
std::cout << "Quotient: " << quotient << std::endl;
std::cout << "Remainder: " << remainder << std::endl;
} catch (const std::exception& e) {
std::cerr << e.what() << std::endl;
}
return 0;
}
这个函数bigIntegerDivide 接受两个字符串类型的大整数作为参数,分别是被除数(dividend)和除数(divisor)。函数首先处理一些特殊情况,比如除数为0或被除数小于除数。 在进行除法运算时,函数会从被除数的左边开始,每次取与除数同样长度的子串,然后尝试减去除数的倍数,直到子串减去除数的某个倍数后得到一个非负数且小于除数的数。这个倍数就是当前位的商,然后更新余数并向右移动一位继续这个过程。 最后,函数返回一个包含商和余数的pair 对象。在返回之前,移除了商前面的所有0,如果处理后商的所有位都是0,则将商设置为"0"。 请注意,这个函数没有进行任何优化,对于非常大的数,效率可能不是最优的。
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