Java 大数、高精度模板
介绍:
java中用于操作大数的类主要有两个,一个是BigInteger,代表大整数类用于对大整数进行操作,另一个是BigDecimal,代表高精度类,用于对比较大或精度比较高的浮点型数据进行操作。因为这两种类的使用方法是一样的,所以下面我们以BigInteger为例进行讲解
基本用法:
1、新建一个值为123的大整数对象
BigInteger a=new BigInteger(“123”); //第一种,参数是字符串
BigInteger a=BigInteger.valueOf(123); //第二种,参数可以是int、long
// BigInteger a = BigInteger( string x);
2、大整数的四则运算
a. add(b); //a,b均为BigInteger类型,加法 ,这里并没有在a上加上b,而是返回了一个a+b的对象
a.subtract(b); //减 法
a.divide(b); //除法
a.multiply(b); //乘法
3、大整数比较大小
a.equals(b); //如果a、b相等返回true否则返回false
a.comareTo(); //a小于b返回-1,等于返回0,大于返回1
4、常用方法
a.mod(b); //求余
a.gcd(b); //求最大公约数
a.max(b); //求最大值
a.min(b); //求最小值
5、BigInteger中的常数
BigInteger.ZERO //大整数0
BigInteger.ONE //大整数1
BigInteger.TEN //大整数10
输入模板:
Scanner cin = new Scanner(System.in); //读入
while(cin.hasNext()){ //等同于!=EOF
BigInteger a;
a = cin.BigInteger(); //读入一个BigInteger;
System.out.println(a); //输出a并换行
}
劳动成果窃取~
//d为int型,a,b,c都为大数
c=a.add(b); // 相加
c=a.subtract(b); // 相减
c=a.multiply(b); // 相乘
c=a.divide(b); // 相除取整
c=a.gcd(b); // 最大公约数
c=a.remainder(b); // 取余
c=a.mod(b); // a mod b
c=a.abs(); // a的绝对值
c=a.negate(); // a的相反数
c=a.pow(d); // a的b次幂 d为int型
c=a.max(b); // 取a,b中较大的
c=a.min(b); // 取a,b中较小的
d=a.compareTo(b); //比较a与b的大小 d=-1小于d=0等于 d=1大于 d为int型
a.equals(b); // 判断a与b是否相等 相等返回true 不相等返回false
d=a.intValue(); // 将大数a转换为 int 类型赋值给 d
e=a.longValue(); // 将大数a转换为 long 类型赋值给 e
f=a.floatValue(); // 将大数a转换为 float 类型赋值给 f
g=a.doubleValue(); // 将大数a转换为 double 类型赋值给 g
s=a.toString(); // 将大数a转换为 String 类型赋值给 s
<span style="color:#ff0000;">s=a.toPlainString(); //将大数a转换为String类型赋值给s,且不表示为科学计数法</span>
a=BigInteger.valueOf(e); // 将 e 以大数形式赋值给大数 a e只能为long或int
a=newBigInteger(s, d); // 将s数字字符串以d进制赋值给大数a如果d=s字符数字的进制则等同于将数字字符串以大数形式赋值给大数a
String st = Integer.toString(num, base); //把int型num当10进制的数转成base进制数存入st中 (base <= 35).
int num = Integer.parseInt(st, base); //把st当做base进制,转成10进制的int
(parseInt有两个参数,第一个为要转的字符串,第二个为说明是什么进制).
BigInter m = new BigInteger(st, base); // st是字符串,base是st的进制.
BigInteger a;
int b;
Stringc;
a=cin.nextBigInteger(b); //以b进制读入一个大数赋值给a
c=a.toString(b); // 将大数a以b进制的方式赋给字符串c
a=newBigInteger(c, b); //把c 当做“b进制“转为十进制大数赋值给a
注意:
使用java大数类解决问题时我们需要注意两个方面 :
1、不能有包名,也就是说我们要把主类放到默认的包里,如果你的代码里出现形如package cn.gov.test;这样的代码你很有可能会收获到RE
2、提交的类的类名必须为Main,如果是其他的名字你有可能收获到CE也有可能收获到WA(例如UVA)
光说不练假把式,学习了理论之后我们更需要编码练习,下面是我挑选的几个例题,希望能帮助到你
1:判断a == b
题目描述:输入两个非常大的数A和B,判断A是否等于B,如果相等输出YES,否则输出NO
分析:这个题在hdu上实际上并没有给出范围,WA了之后才知道这是道大数题,因为仅仅涉及到输入、比较和输出,所以非常适合用作大数的入门题
注意:这里只是说给出两个数A和B,并没有说是两个整数,所以应该采用BigDecimal
import java.math.BigDecimal;
import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub BigDecimal a, b;
Scanner cin = new Scanner(System.in); while (cin.hasNext()) {
a = cin.nextBigDecimal();
b = cin.nextBigDecimal();
if (a.compareTo(b) == ) System.out.println("YES");
else System.out.println("NO");
} } }
2、大整数加法
题目描述:求两个不超过200位的非负整数的和。
分析:也是非常简单的入门题,直接输入后调用BigInteger自带的方法add即可
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub BigInteger a,b; Scanner cin = new Scanner(System.in); a = cin.nextBigInteger();
b = cin.nextBigInteger(); System.out.println(a.add(b));
} }
3、大数阶乘
题目描述:给你一个n,计算n的阶乘,但是n很可能比较大
分析:学会java大数后这就是一道不折不扣的水题,新手找找AC的快感吧
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner; public class Main { public static BigInteger getTac(BigInteger a)
{
if(a.compareTo(new BigInteger("")) <= )
return new BigInteger("");
else
return a.multiply(getTac(a.subtract(new BigInteger(""))));
} public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner cin = new Scanner(System.in);
BigInteger m;
while(cin.hasNext())
{
m = cin.nextBigInteger();
m = getTac(m);
System.out.println(m);
} } }
4、大斐波数
题目描述:计算第n项Fibonacci数值,n可能比较大
分析:这个题与之前的两个水题相比有了一定的含金量,直接按定义求解是会收获TLE的,所以我们需要用递推加打表
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner cin = new Scanner(System.in); BigInteger[] nums = new BigInteger[];
nums[] = new BigInteger("");
nums[] = new BigInteger("");
for(int i = ; i <= ; i++)
nums[i] = nums[i - ].add(nums[i - ]); int T = cin.nextInt();
while(T > )
{
T--;
int n = cin.nextInt();
System.out.println(nums[n]);
} } }
5、A/B
题目描述:要求(A/B)%9973,但由于A很大,我们只给出n(n=A%9973)(我们给定的A必能被B整除,且gcd(B,9973) = 1)。
分析:最容易想到的方法莫过于让n一直加9973加到n Mod b == 0,不过很可惜这样做会超时的;所以我们换一种思路,因为a一定能被b整除,所以a一定是b的倍数,于是我们让a = b * i(i= 1,2,3···)直到a Mod b == n;此时得到大整数a直接用题目中给的公式就能将正确答案做出来
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub Scanner cin = new Scanner(System.in);
int T = cin.nextInt();
while(T > )
{
T--;
BigInteger a = cin.nextBigInteger();
BigInteger b = cin.nextBigInteger();
BigInteger d = new BigInteger("");
BigInteger z = new BigInteger(""); for(BigInteger i = new BigInteger(""); ; i = i.add(new BigInteger("")))
{
BigInteger c = b.multiply(i);
if(c.mod(d).compareTo(a) == )
{
System.out.println(i.mod(d));
break;
}
}
} } }
高精度类的使用:
String temp1 = "1.2222222222222222222222222";
BigDecimal bd1 = new BigDecimal(temp1);
String temp2 = "2.333333333333333333333333";
BigDecimal bd2 = new BigDecimal(temp2);
System.out.println(bd1.add(bd2)); // 加法 输出 3.5555555555555555555555552
System.out.println(bd1.add(bd2).doubleValue()); // 输出 3.5555555555555554 这里用了一个方法将结果转化为double类型了 System.out.println(bd2.subtract(bd1)); //减法 输出 1.1111111111111111111111108
System.out.println(bd2.subtract(bd1).doubleValue()); //输出 1.1111111111111112 System.out.println(bd2.multiply(bd1)); //乘法 输出 2.8518518518518518518518513925925925925925925925926
System.out.println(bd2.multiply(bd1).doubleValue()); //乘法 2.8518518518518516 System.out.println(bd2.divide(bd1, , RoundingMode.HALF_UP)); //除法应该注意很有可能会有除不尽的情况,这时候会有异常抛出,所以要传入控制参数
System.out.println(bd2.divide(bd1, , RoundingMode.HALF_UP).doubleValue()); //输出都是 1.90909 System.out.println(bd1.compareTo(bd2)); //比较方法
BigDecimal bd3 = new BigDecimal("1.20");
BigDecimal bd4 = new BigDecimal("1.2");
System.out.println(bd3.compareTo(bd4)); //返回0表示相等
System.out.println(bd3.equals(bd4)); //返回的是false 是错误的
//所以比较的时候使用compareTo()方法
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