C 语言高精度除法运算
在计算机中,高精度除法运算是指对超大整数执行除法操作。C 语言中没有内置的高精度除法运算符,因此需要自定义函数来实现它。
实现方法
有两种常用的方法来实现 C 语言中的高精度除法:
- 长除法算法:这是最简单的算法,与手工除法类似。将被除数按位分解,逐位进行除法运算。
- 巴特沃斯除法算法:这种算法使用牛顿迭代法来逼近商,效率更高,但实现起来更复杂。
自定义函数
以下是使用长除法算法实现的高精度除法函数:
#include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX_DIGITS 1000 // 将字符串 s 表示的大整数转换为 int 数组 a,并返回数组长度 int str_to_int_array(char *s, int *a) { int len = strlen(s); for (int i = 0; i = 0; i--) { printf("%d", a[i]); } } // 高精度除法运算 void high_precision_division(int *a, int alen, int *b, int blen, int *q, int *r) { int i, j, k, shift; // 将被除数 a 归一化为 b 的大小 shift = alen - blen; for (i = alen - 1; i >= shift; i--) { a[i + blen] = a[i]; a[i] = 0; } alen = alen + blen; // 将 b 的首位归一化为 1 while (b[blen - 1] == 0) { for (i = blen - 1; i > 0; i--) { b[i] = b[i - 1]; } b[0] = 0; for (i = alen - 1; i >= 0; i--) { a[i + 1] = a[i]; } a[0] = 0; alen++; shift++; } // 进行长除法运算 for (i = alen - blen; i >= 0; i--) { // 估计商 q[i] = (a[i + blen - 1] * 10 + a[i + blen]) / b[blen - 1]; // 将商减去被除数 for (j = blen - 1; j >= 0; j--) { a[i + j] -= q[i] * b[j]; } // 如果减法结果为负数,调整商和被除数 while (a[i + blen - 1] = 0; j--) { a[i + j] += b[j]; } } } // 计算余数 k = 0; for (i = 0; i = 0; i--) { if (q[i] == 0) { for (j = i; j <p><strong>算法流程</strong></p> <ol> <li> <strong>归一化:</strong>将被除数重新<a style="color:#f60; text-decoration:underline;" href="https://www.php.cn/zt/56129.html" target="_blank">排列</a>,使其与除数的位数相同。</li> <li> <strong>归一化:</strong>调整除数的首位,使其为 1。</li> <li> <strong>除法:</strong>估计商,并逐位递减被除数。</li> <li> <strong>调整商:</strong>如果被除数为负数,则调整商和被除数。</li> <li> <strong>计算余数:</strong>减去被除数后,剩余的部分即为余数。</li> <li> <strong>归一化:</strong>移除商和余数中的多余 0。</li> <li> <strong>输出结果:</strong>商和余数为最终结果。</li> </ol></string.h></stdio.h>
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