Wie kann ich eine Big-Integer-Klasse in C implementieren, um beliebig große Integer-Werte zu verarbeiten?

Implementierung großer Ganzzahlen in C

In C gibt es häufig Szenarien, in denen Ganzzahlwerte die Kapazität von Standarddatentypen wie long int überschreiten. Um dieses Problem zu lösen, erwägen Programmierer häufig die Implementierung benutzerdefinierter Big-Int-Klassen. Es gibt bestehende Open-Source-Implementierungen, aber die Erstellung einer benutzerdefinierten Implementierung kann wertvolle Einblicke in die zugrunde liegenden Konzepte bieten.

Ein Ansatz besteht darin, die große Ganzzahl als Array kleinerer Ganzzahlen zu speichern, die Ziffern oder kleinere numerische Einheiten darstellen. Dieses Array kann mithilfe regulärer arithmetischer Operationen verarbeitet werden, indem die Operationen in kleinere Schritte unterteilt werden.

Um eine Addition zu implementieren, iterieren Sie durch die Ziffern-Arrays beider Zahlen und addieren sie. Wenn das Ergebnis den Maximalwert der Ziffer überschreitet, wenden Sie einen Übertrag auf die nächste Ziffer an.

Die Multiplikation kann mit einem ähnlichen Ansatz implementiert werden, bei dem jede Ziffer in einer Zahl mit allen Ziffern in der anderen multipliziert wird, und Die Ergebnisse sind richtig ausgerichtet, um Überträge zu verarbeiten.

Erwägen Sie, die binäre Natur von Ganzzahlen zu nutzen und einen einfachen binären Addierer zu implementieren, der den von CPUs verwendeten Übertragsmechanismus nutzt. Basieren Sie Ihre Datenstruktur auf einem Vektor oder einem anderen geeigneten Datentyp zum Speichern der Ziffern.

Zusätzliche Operationen wie Subtraktion, Vergleich und Drucken auf der Standardausgabe können mit einem ähnlichen Ansatz implementiert werden.

Implementieren ein Konstruktor für die Klasse, der die große Ganzzahl aus einer Eingabezeichenfolge oder einem numerischen Wert initialisiert. Durch das Überladen von Operatoren wie = und <= kann die Klasse die Standard-C-Syntax für Arithmetik- und Vergleichsoperationen verwenden.

Indem Sie diese Richtlinien befolgen und die erforderlichen Algorithmen implementieren, können Sie eine robuste und effiziente Big-Int-Klasse in C erstellen das verarbeitet beliebig große ganzzahlige Werte.

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