通过例子进阶学习C++(四)计算2的64次方,不服写写看
本文是通过例子学习C++的第四篇,通过这个例子可以快速入门c++相关的语法。
1.乍一看题目非常简单,简单思考一下,可以通过for循环实现:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int num = 1;
for(int i=0;i<64;i++){
num *= 2;
}
cout<<"2的64次方是"<<num;
return 0;
}
然而,代码运行后,得到的结果是0,什么?惊掉了下巴,居然不对?
程序运行后效果如下:
2.一番思考下来,应该是2的64次方超过int能表示的范围了,溢出了就输出0。
那么用long long
存储怎么样呢?顺便输出2的1次方,直到2的64次方:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
long long num = 1;
for(int i=0;i<64;i++){
num *= 2;
cout<<"2的"<<i+1<<"次方是"<<":"<<num<<endl;
}
cout<<"2的64次方是"<<num;
return 0;
}
程序运行后效果如下:
谁来拯救我,还是不对啊?
3.看来long long
类型也无法解决溢出问题
回到问题本身,这是一个乘法计算,计算2的62次方得到 4611686018427387904
,2的63次方,是这个数字乘以2已经溢出了。考虑一下,我们如何计算4611686018427387904*2=?
可以用字符数组存储这个数字,然后计算乘法就可以了。
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
char n[32];
int a,b,jin=0;
//初始化数组
n[0] = '1';
for(int i=1;i<32;i++){
n[i] = '0';
}
//循环64次,每次数组的值乘以2
for(int j=0;j<64;j++){
jin = 0;
//从最低位开始,计算乘以2后各个位上的值:当前值 * 2 + 进位,然后转换为字符
for(int i=0;i<32;i++){
a = (n[i]-'0') * 2;
n[i] = a%10 + jin + '0';
jin = a/10;
}
}
cout<<"2的64次方是:";
for(int i=31;i>=0;i--){
cout<<n[i];
}
return 0;
}
4.总结
通过该例子,可以学习:
- 进一步理解
int
,long
,每个类型的变量值是有范围的; - 可以通过数组,进行超大数字的
+ - * /
运算; - 数组定义及使用;
- 字符和数字的转换,从数字
0
转换为字符'0'
,或者从字符'0'
转换为数字0
; - 循环的嵌套
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