1 #include<iostream>
2 #include<cstring>
3 #include<iomanip>
4 #include<algorithm>
5 using namespace std;
6
7 #define MAXN 9999
8 #define MAXSIZE 10
9 #define DLEN 4
10
11
12 class BigNum
13 {
14 private:
15 int a[500]; //可以控制大数的位数
16 int len; //大数长度
17 public:
18 BigNum(){ len = 1;memset(a,0,sizeof(a)); } //构造函数
19 BigNum(const int); //将一个int类型的变量转化为大数
20 BigNum(const char*); //将一个字符串类型的变量转化为大数
21 BigNum(const BigNum &); //拷贝构造函数
22 BigNum &operator=(const BigNum &); //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算
23
24 friend istream& operator>>(istream&, BigNum&); //重载输入运算符
25 friend ostream& operator<<(ostream&, BigNum&); //重载输出运算符
26
27 BigNum operator+(const BigNum &) const; //重载加法运算符，两个大数之间的相加运算
28 BigNum operator-(const BigNum &) const; //重载减法运算符，两个大数之间的相减运算
29 BigNum operator*(const BigNum &) const; //重载乘法运算符，两个大数之间的相乘运算
30 BigNum operator/(const int &) const; //重载除法运算符，大数对一个整数进行相除运算
31
32 BigNum operator^(const int &) const; //大数的n次方运算
33 int operator%(const int &) const; //大数对一个int类型的变量进行取模运算
34 bool operator>(const BigNum & T)const; //大数和另一个大数的大小比较
35 bool operator>(const int & t)const; //大数和一个int类型的变量的大小比较
36
37 void print(); //输出大数
38 };
39
40
41 BigNum::BigNum(const int b) //将一个int类型的变量转化为大数
42 {
43 int c,d = b;
44 len = 0;
45 memset(a,0,sizeof(a));
46 while(d > MAXN)
47 {
48 c = d - (d / (MAXN + 1)) * (MAXN + 1);
49 d = d / (MAXN + 1);
50 a[len++] = c;
51 }
52 a[len++] = d;
53 }
54 BigNum::BigNum(const char*s) //将一个字符串类型的变量转化为大数
55 {
56 int t,k,index,l,i;
57 memset(a,0,sizeof(a));
58 l=strlen(s);
59 len=l/DLEN;
60 if(l%DLEN)
61 len++;
62 index=0;
63 for(i=l-1;i>=0;i-=DLEN)
64 {
65 t=0;
66 k=i-DLEN+1;
67 if(k<0)
68 k=0;
69 for(int j=k;j<=i;j++)
70 t=t*10+s[j]-'0';
71 a[index++]=t;
72 }
73 }
74 BigNum::BigNum(const BigNum & T) : len(T.len) //拷贝构造函数
75 {
76 int i;
77 memset(a,0,sizeof(a));
78 for(i = 0 ; i < len ; i++)
79 a[i] = T.a[i];
80 }
81 BigNum & BigNum::operator=(const BigNum & n) //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算
82 {
83 int i;
84 len = n.len;
85 memset(a,0,sizeof(a));
86 for(i = 0 ; i < len ; i++)
87 a[i] = n.a[i];
88 return *this;
89 }
90 istream& operator>>(istream & in, BigNum & b) //重载输入运算符
91 {
92 char ch[MAXSIZE*4];
93 int i = -1;
94 in>>ch;
95 int l=strlen(ch);
96 int count=0,sum=0;
97 for(i=l-1;i>=0;)
98 {
99 sum = 0;
100 int t=1;
101 for(int j=0;j<4&&i>=0;j++,i--,t*=10)
102 {
103 sum+=(ch[i]-'0')*t;
104 }
105 b.a[count]=sum;
106 count++;
107 }
108 b.len =count++;
109 return in;
110
111 }
112 ostream& operator<<(ostream& out, BigNum& b) //重载输出运算符
113 {
114 int i;
115 cout << b.a[b.len - 1];
116 for(i = b.len - 2 ; i >= 0 ; i--)
117 {
118 cout.width(DLEN);
119 cout.fill('0');
120 cout << b.a[i];
121 }
122 return out;
123 }
124
125 BigNum BigNum::operator+(const BigNum & T) const //两个大数之间的相加运算
126 {
127 BigNum t(*this);
128 int i,big; //位数
129 big = T.len > len ? T.len : len;
130 for(i = 0 ; i < big ; i++)
131 {
132 t.a[i] +=T.a[i];
133 if(t.a[i] > MAXN)
134 {
135 t.a[i + 1]++;
136 t.a[i] -=MAXN+1;
137 }
138 }
139 if(t.a[big] != 0)
140 t.len = big + 1;
141 else
142 t.len = big;
143 return t;
144 }
145 BigNum BigNum::operator-(const BigNum & T) const //两个大数之间的相减运算
146 {
147 int i,j,big;
148 bool flag;
149 BigNum t1,t2;
150 if(*this>T)
151 {
152 t1=*this;
153 t2=T;
154 flag=0;
155 }
156 else
157 {
158 t1=T;
159 t2=*this;
160 flag=1;
161 }
162 big=t1.len;
163 for(i = 0 ; i < big ; i++)
164 {
165 if(t1.a[i] < t2.a[i])
166 {
167 j = i + 1;
168 while(t1.a[j] == 0)
169 j++;
170 t1.a[j--]--;
171 while(j > i)
172 t1.a[j--] += MAXN;
173 t1.a[i] += MAXN + 1 - t2.a[i];
174 }
175 else
176 t1.a[i] -= t2.a[i];
177 }
178 t1.len = big;
179 while(t1.a[len - 1] == 0 && t1.len > 1)
180 {
181 t1.len--;
182 big--;
183 }
184 if(flag)
185 t1.a[big-1]=0-t1.a[big-1];
186 return t1;
187 }
188
189 BigNum BigNum::operator*(const BigNum & T) const //两个大数之间的相乘运算
190 {
191 BigNum ret;
192 int i,j,up;
193 int temp,temp1;
194 for(i = 0 ; i < len ; i++)
195 {
196 up = 0;
197 for(j = 0 ; j < T.len ; j++)
198 {
199 temp = a[i] * T.a[j] + ret.a[i + j] + up;
200 if(temp > MAXN)
201 {
202 temp1 = temp - temp / (MAXN + 1) * (MAXN + 1);
203 up = temp / (MAXN + 1);
204 ret.a[i + j] = temp1;
205 }
206 else
207 {
208 up = 0;
209 ret.a[i + j] = temp;
210 }
211 }
212 if(up != 0)
213 ret.a[i + j] = up;
214 }
215 ret.len = i + j;
216 while(ret.a[ret.len - 1] == 0 && ret.len > 1)
217 ret.len--;
218 return ret;
219 }
220 BigNum BigNum::operator/(const int & b) const //大数对一个整数进行相除运算
221 {
222 BigNum ret;
223 int i,down = 0;
224 for(i = len - 1 ; i >= 0 ; i--)
225 {
226 ret.a[i] = (a[i] + down * (MAXN + 1)) / b;
227 down = a[i] + down * (MAXN + 1) - ret.a[i] * b;
228 }
229 ret.len = len;
230 while(ret.a[ret.len - 1] == 0 && ret.len > 1)
231 ret.len--;
232 return ret;
233 }
234 int BigNum::operator %(const int & b) const //大数对一个int类型的变量进行取模运算
235 {
236 int i,d=0;
237 for (i = len-1; i>=0; i--)
238 {
239 d = ((d * (MAXN+1))% b + a[i])% b;
240 }
241 return d;
242 }
243 BigNum BigNum::operator^(const int & n) const //大数的n次方运算
244 {
245 BigNum t,ret(1);
246 int i;
247 if(n<0)
248 exit(-1);
249 if(n==0)
250 return 1;
251 if(n==1)
252 return *this;
253 int m=n;
254 while(m>1)
255 {
256 t=*this;
257 for( i=1;i<<1<=m;i<<=1)
258 {
259 t=t*t;
260 }
261 m-=i;
262 ret=ret*t;
263 if(m==1)
264 ret=ret*(*this);
265 }
266 return ret;
267 }
268 bool BigNum::operator>(const BigNum & T) const //大数和另一个大数的大小比较
269 {
270 int ln;
271 if(len > T.len)
272 return true;
273 else if(len == T.len)
274 {
275 ln = len - 1;
276 while(a[ln] == T.a[ln] && ln >= 0)
277 ln--;
278 if(ln >= 0 && a[ln] > T.a[ln])
279 return true;
280 else
281 return false;
282 }
283 else
284 return false;
285 }
286 bool BigNum::operator >(const int & t) const //大数和一个int类型的变量的大小比较
287 {
288 BigNum b(t);
289 return *this>b;
290 }
291
292 void BigNum::print() //输出大数
293 {
294 int i;
295 cout << a[len - 1];
296 for(i = len - 2 ; i >= 0 ; i--)
297 {
298 cout.width(DLEN);
299 cout.fill('0');
300 cout << a[i];
301 }
302 cout << endl;
303 }
