1 テキスト形式
システムを使用する;
System.Linq を使用します。
System.Text を使用します。
System.Collections.Generic を使用します。
{
/
_
_
_
_ _ // <summary> /// 加算、減算、乗算、除算の演算の数を記録します /// </summary> public static int[]operations { get; set; } = new int[ ] { 0, 0, 0, 0 };
/// <要約>
/// 「Xiaobi プログラミング」のレッスン 19: 乱数 (Random) 第 6 に、任意の長さの大きな数をランダムに生成します (BigInteger)
/// 一般に、9 桁を超える数値は「大きな数」になる可能性があります。 」。
/// 2 つの大きな数値間の四則演算は、暗号化、高精度計算、その他のアプリケーションで使用されます。
/// 桁数の多い浮動小数点数は、大きな数値に変換してから逆変換できます。
/// </summary>
/// <param name="n"></param>
/// <returns></returns>
public static string rand(int n)
{ // 乱数生成器 Random rnd = new Random(); StringBuilder sb = new StringBuilder(); // 最初の数値を 0 にすることはできないため、0 ～ 8 + 1 = 1 ～ 9 の乱数 sb.Append((rnd.Next(9) + 1) .ToString()); // 次の n-1 個の数値は 0 ～ 9、カウントは 1 から始まります for (int i = 1; i < n; i++) {
sb.Append((rnd.Next(10)).ToString()); sb.ToString() を返します
。 }
/// <summary>
/// 文字列数値を配列に変換
/// "123" のように下位 (右) から順に、n=6 は 3,2,1,_,_,_ として保存されます //
/ n は a の長さより大きくてもよく、残りの位置はキャリーなどのために予約されています。
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="n">最大桁数、その後に 0</param>
/// <returns > </returns>
public static int[] string_to_digitals(string a, int n)
{ // 文字列を「文字配列」に変換します char[] c = a.ToCharArray(); // 数値を格納する配列 int[] d = new int[n]; // 右端 (1 の桁) の数値から始めて、それをデジタル配列に転送し、その後の (int i = a.Length - 1,
// '0' 文字は最小の数字です
// value = 文字 - '0' ;
d[j++] = a[i] - '0';
}
return d;
}
/// <summary>
/// 配列番号を文字列型に変換
/// 3,2,1,_,_,_ など、下位桁 (右) から順に「123」に変換、n=6 //
/これは、前の string_to_digitals の逆計算関数です。
/// n は d の長さよりも大きい場合があります。残りの位置は桁上げなどのために予約されています。
/// </summary>
/// <param name="d"></param>
/// <returns></returns>
public static stringdigitals_to_string(int[] d)
{ int n = d.
StringBuilder sb = 新しい StringBuilder();
for (; k >= 0; k--) sb.Append(d[k]);
sb.ToString() を返します。
}
else
{ "0" を返します。 } }
n); int[] db = string_to_digitals(b, n);
if (na > nb ||
((na == nb) && big_integer_compare(da, db) >= 0))
{ // 从低位（右）往高位（左）相减 for (int i = 0; i < na; i++) { da[i] -= db[i]; if (da[i] < 0) { da[i] += 10; da[i + 1] -= 1; digitals_to_string(da)を返し ます 。 } else { for (int i = 0; i < nb; i++) { db[i] -= da[i]; if (db[i] < 0)
{ db[i] += 10; db[i + 1] -= 1; 文字 列 r =digitals_to_string(db); return (r == "0") ? r : "-" + r; } } }
2コード形式
using System;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;
/// <summary>
/// 大数的（加减乘除）四则运算、阶乘运算
/// 乘法计算包括小学生算法、Karatsuba和Toom-Cook3算法
/// </summary>
public static class BigInteger_Utility
{
/// <summary>
/// 记录 加减乘除 的运算次数
/// </summary>
public static int[] operations { get; set; } = new int[] { 0, 0, 0, 0 };
/// <summary>
/// 《小白学程序》第十九课：随机数（Random）第六，随机生成任意长度的大数（BigInteger）
/// 一般可将超过9位数的数字成为“大数”。
/// 两个大数之间的四则运算用于密码学、高精度计算等应用。
/// 位数很多的浮点数可转为大数，再逆转即可。
/// </summary>
/// <param name="n"></param>
/// <returns></returns>
public static string rand(int n)
{
// 随机数发生器
Random rnd = new Random();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 第一个数字不能为0，故：0-8之间的随机数+ 1 = 1-9
sb.Append((rnd.Next(9) + 1).ToString());
// 后面 n-1 个数字为 0-9；从 1 开始计数
for (int i = 1; i < n; i++)
{
sb.Append((rnd.Next(10)).ToString());
}
return sb.ToString();
}
/// <summary>
/// 字符串型的数字转为数组
/// 低位（右）在前，比如 "123" , n=6 存为 3,2,1,_,_,_
/// n 可能大于 a 的长度；剩余位置留出来用于 进位 等。
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="n">最大位数，后面留0</param>
/// <returns></returns>
public static int[] string_to_digitals(string a, int n)
{
// 字符串 转为 “字符数组”
char[] c = a.ToCharArray();
// 存储数字的数组
int[] d = new int[n];
// 从最右端（个位）数字开始，转存为数字数组，参与后面的计算
for (int i = a.Length - 1, j = 0; i >= 0; i--)
{
// 跳过数字前面可能有的 - 号
if (a[i] == '-') continue;
// '0' 字符是最小的数字字符
// 数值 = 字符 - '0' ；
d[j++] = a[i] - '0';
}
return d;
}
/// <summary>
/// 数组型数字转为字符串型
/// 低位（右）在前，比如 3,2,1,_,_,_ 转为 "123", n=6
/// 这是前面 string_to_digitals 的反向计算函数
/// n 可能大于 d 的长度；剩余位置留出来用于 进位 等。
/// </summary>
/// <param name="d"></param>
/// <returns></returns>
public static string digitals_to_string(int[] d)
{
int n = d.Length;
// 数字数组 d 含有一些无效的数组；
// 因此，先从最右段开始去除无效的位置
int k = n - 1;
//for (; (k >= 0) && (d[k] == 0); k--) ;
while ((k >= 0) && (d[k] == 0)) k--;
// 找到有效位置后，开始组合字符串；
if (k >= 0)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (; k >= 0; k--) sb.Append(d[k]);
return sb.ToString();
}
else
{
return "0";
}
}
/// <summary>
/// 《小白学程序》第二十一课：大数（BigInteger）的四则运算之二，减法
/// 大数减法 c = a - b
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <param name="b"></param>
/// <returns></returns>
public static string big_integer_subtract(string a, string b)
{
int na = a.Length;
int nb = b.Length;
int n = Math.Max(na, nb) + 1;
// 位数不长的数字直接计算
if (n <= 18)
{
return (ulong.Parse(a) - ulong.Parse(b)).ToString();
}
int[] da = string_to_digitals(a, n);
int[] db = string_to_digitals(b, n);
if (na > nb ||
((na == nb) && big_integer_compare(da, db) >= 0))
{
// 从低位（右）往高位（左）相减
for (int i = 0; i < na; i++)
{
da[i] -= db[i];
if (da[i] < 0)
{
da[i] += 10;
da[i + 1] -= 1;
}
}
return digitals_to_string(da);
}
else
{
for (int i = 0; i < nb; i++)
{
db[i] -= da[i];
if (db[i] < 0)
{
db[i] += 10;
db[i + 1] -= 1;
}
}
string r = digitals_to_string(db);
return (r == "0") ? r : "-" + r;
}
}
}
3 計算結果
