★ 引子 上一篇文章讲了 Comba 乘法的原理,这次来讲讲如何实现.为了方便移植和充分发挥不同平台下的性能,暂时用了三种不同的实现方式: 1.单双精度变量都有的情况. 2.只有单精度变量的情况. 3.可以使用内联汇编的情况. 前面已经介绍了 Comba 乘法的原理和实现思路,为了方便,再把它贴到这里: 计算 c = a * b,c0,c1,c2 为单精度变量. 1. 增加 c 到所需要的精度,并且令 c = 0,c->used = a->used + b->used. 2. 令 c2…

★ 引子          原本打算一篇文章讲完,后来发现篇幅会很大,所以拆成两部分,先讲原理,再讲实现.实现的话相对复杂,要用到内联汇编,要考虑不同平台等等. 在大整数计算中,乘法是非常重要的,因为在公钥密码学中模幂运算要频繁使用乘法,所以乘法的性能会直接影响到模幂运算的效率.下面将会介绍两种乘法:基线乘法和 Comba 乘法,尽管他们的原理和计算看起来十分类似,而且算法的时间复杂度都是 O(n^2),但是他们的效率差别是很大的. ★ 基线乘法 (Baseline Multiplication…

★ 引子         前面两篇介绍了 Comba 乘法,最后提到当输入的规模很大时,所需的计算时间会急剧增长,因为 Comba 乘法的时间复杂度仍然是 O(n^2).想要打破乘法中 O(n^2) 的限制,需要从一个完全不同的角度来看待乘法.在下面的乘法算法中,需要使用 x 和 y 这两个大整数的多项式基表达式 f(x) 和 g(x) 来表示. 令 f(x) = a * x + b,g(x) = c * x + d,h(x) = f(x) * g(x).这里的 x 相当于一个基,比如十进制下,…

★ 引子         前面两篇介绍了 Comba 乘法,最后提到当输入的规模很大时,所需的计算时间会急剧增长,因为 Comba 乘法的时间复杂度仍然是 O(n^2).想要打破乘法中 O(n^2) 的限制,需要从一个完全不同的角度来看待乘法.在下面的乘法算法中,需要使用 x 和 y 这两个大整数的多项式基表达式 f(x) 和 g(x) 来表示. 令 f(x) = a * x + b,g(x) = c * x + d,h(x) = f(x) * g(x).这里的 x 相当于一个基,比如十进制下,…

Comba 乘法以(在密码学方面)不太出名的 Paul G. Comba 得名.上面的笔算乘法,虽然比较简单, 但是有个很大的问题:在 O(n^2) 的复杂度上进行计算和向上传递进位,看看前面的那个竖式,每计算一次单精度乘法都要计算和传递进位,这样的话就使得嵌套循环的顺序性很强,难以并行展开和实现.Comba 乘法则无需进行嵌套进位来计算乘法,所以虽然其时间复杂度和基线乘法一样,但是速度会快很多.还是以计算 123 * 456 为例: 1            2            3 x…

Given an integer N(0 ≤ N ≤ 10000), your task is to calculate N! 我的思路:就想着大整数类去了,才发现自己还不能很好的掌握,其实这是一个大整数与int的乘法,一个50000的数组完全可以解决,看来分析问题的能力还是比较弱呀,希望能够提升分析问题的全局能力! #include<iostream>#include<cstdio>#include<string>#include<cstring>#inc…

算法课有这么一节,专门介绍分治法的,上机实验课就是要代码实现大整数乘法.想当年比较混,没做出来,颇感遗憾,今天就把这债还了吧! 大整数乘法,就是乘法的两个乘数比较大,最后结果超过了整型甚至长整型的最大范围,此时如果需要得到精确结果,就不能常规的使用乘号直接计算了.没错,就需要采用分治的思想,将乘数“分割”,将大整数计算转换为小整数计算. 在这之前,让我们回忆一下小学学习乘法的场景吧.个位数乘法,是背诵乘法口诀表度过的,不提也罢:两位数乘法是怎么做的呢?现在就来一起回忆下12*34吧:    3 …

目录 1 问题描述 2 解决方案 2.1 蛮力法   1 问题描述 计算两个大整数相乘的结果. 2 解决方案 2.1 蛮力法 package com.liuzhen.chapter5; import java.math.BigInteger; public class BigNumber { /* * 参数A:进行乘法运算的大整数A,用字符串形式表示 * 参数B:进行乘法运算的另一个大整数B,用字符串形式表示 * 函数功能:以字符串形式返回A*B的结果 */ public String getM…

上一篇写的“[大整数乘法]分治算法的时间复杂度研究”,这一篇是基于上一篇思想的代码实现,以下是该文章的连接: http://www.cnblogs.com/McQueen1987/p/3348426.html 代码主要实现大整数乘法,过程中也涉及到[大整数加法] 和 [大整数减法] 的计算,代码如下: 类1 ———————————————————————————————————————————————————————————— package bigIntNum; public class Nu…

Karatsuba 快速乘积算法是具有独特合并过程(combine/merge)的分治算法(Karatsuba 是俄罗斯人).此算法主要是对两个整数进行相乘,并不适用于低位数(如 int 的 32 位的整数). 1. 大整数乘法的实现 所谓的大整数,就是超出编程语言关于 integral 类型的最大值的那些位数很大的数,也即如果用这些类型进行存储的话,会造成数值溢出(arithmetic overflow),此时可以使用 vector<int> 逐位存储这些数. 执行两数的乘法的方法就是我们小…