大整數(shù)乘法算法思想 大數(shù)乘法用什么算法???
大數(shù)乘法用什么算法???大數(shù)乘法基本上就是乘法的垂直計算編碼。有三個基本功能1。大數(shù)的數(shù)組表示。2. 將大的數(shù)字乘以小數(shù)得到大的數(shù)字。3. 大數(shù)字,大數(shù)字,大數(shù)字。對于1,意味著int數(shù)組的每個元素都存
大數(shù)乘法用什么算法啊?
大數(shù)乘法基本上就是乘法的垂直計算編碼。
有三個基本功能
1。大數(shù)的數(shù)組表示。
2. 將大的數(shù)字乘以小數(shù)得到大的數(shù)字。
3. 大數(shù)字,大數(shù)字,大數(shù)字。
對于1,意味著int數(shù)組的每個元素都存儲若干位。例如,每個元素包含四個十進制數(shù)字。[0]商店數(shù)萬,[1]商店數(shù)萬、數(shù)十萬、百萬、千萬,依此類推。一個數(shù)組包含一個很大的數(shù)。因此需要一個額外的int變量來記錄當前數(shù)組中使用了多少元素(類似于字符串長度)。
對于2,“decimal”是指可以用int保存的數(shù)字。請注意,只有四個二進制位(與1中提到的數(shù)字一致)。
例如,對于數(shù)字123456789,[0]保存6789,[1]保存2345,[2]保存1。長度3。
這個大數(shù)乘以一個十進制數(shù),如9999,其過程是[0]*9999,即6789*9999=67883211。乘積的下四位( 000)3211保存到乘積的[0](大數(shù)),6788的進位保留到[1]。
那么2345*9999=?23447655,加上剛才結轉的6788,得到2345443,其中4443保存在產品的[1]中(大數(shù)),2345結轉到[2]。
等等。
對于3,基本上只是一個For,添加位,然后注意進位。
將一個大數(shù)乘以一個大數(shù)意味著將第一個大數(shù)乘以第二個大數(shù)的[0](大數(shù)乘以小數(shù)點后,上面的2)得到一個大數(shù)A0;然后將第一個大數(shù)乘以第二個大數(shù)的[1],得到一個大數(shù)A1,最后是A0,A1相加(即大數(shù)相加,3以上)。添加時,請注意A1的[0]應與A0的[1]對齊,A2的[0]應與A1的[1]和A0的[2]對齊這與我們的垂直計算相同。
PS:以上算法基本上是“萬位小數(shù)”的計算方法。如果數(shù)組的每個元素只包含一個十進制位,那么它就是一個十進制數(shù)。我們使用10000系統(tǒng)的原因是程序員感覺更好。最有效的用法是將每個int保存到2的15次方,即32768。需要注意的是,如果采用十進制進行計算,程序的計算時間將是10000系統(tǒng)的16倍,即效率為1/16。
PS2:使用int數(shù)組時,位數(shù)最多只能為4。因為5位數(shù)相乘可能得到11位數(shù),這超出了int的范圍。
大數(shù)相乘,快速算法?
有一個快速算法來計算冪,它不是用蠻力一個一個地乘以。例如,如果你想計算2^10000,計算機將首先計算2^5000,然后計算平方,即兩個數(shù)的乘法。為了計算2^5000,計算機將首先計算2^2500,然后將其平方。這種算法稱為快速冪算法。對于2^n的計算,如果每次乘法的時間復雜度為O(1),則總體時間復雜度僅為O(logn)級。R一般來說,為了實現(xiàn)快速冪算法,我們首先對指數(shù)進行二進制表示。例如,如果要計算a的23次方,可以將23分解為16421。然后計算B=a^2,C=B^2=a^4,d=(C^2)^2=a^16。最后的結果是ABCD的乘法。但這里乘法的復雜度不是o(1),因為它是無限精度的,稱為大數(shù)乘法。大數(shù)乘法也有許多算法。最簡單的方法類似于手工計算。復雜度為O(n^2)。其它方法有分治法、復雜度O(n^1.58)、FFT法、復雜度O(n logn logn)等,在快冪大數(shù)乘法的O(logn)次中,最復雜的是最后一次,即2^5000次。前一個幾何級數(shù)的復雜度會衰減,因此總體復雜度就是最后一次計算的復雜度。如果使用FFT方法,復雜度比線性的要高一些。一般來說,它可以在計算機上隨意計算。R CPU不能全速運行,因為這個程序只使用一個內核進行計算,而您顯示的是總利用率,所以它將保持在大約四分之一的水平。R是否使用shift操作涉及Python大數(shù)操作的具體設計,我不太了解。但原則上,這也是很有可能的。如果位串用于存儲大量數(shù)字,則2^n的計算只需在數(shù)組的第n位設置1,其余可以設置為0。然后轉換成十進制是這段代碼中計算成本最高的部分。首先,編程是最快的方法。如果你有計算器,你可以從右邊每7位除兩個30位的數(shù)字,這相當于把兩個數(shù)字轉換成10000000個基數(shù)。然后,根據(jù)書面乘法的規(guī)則,列垂直,將每個7位數(shù)字視為1位數(shù)字,用上述15位計算器進行乘法和加法運算。例如,最右邊的位是3383279*0974944=(進位0329850)7561376,可以用25次乘法完成。