好用到没朋友的大数模板（c++) 2014-10-01 15:06 116人阅读 评论(0) 收藏

时间：2024-04-04 10:36:33
#include <iostream>

#include <cstring>

using namespace std;    

#define DIGIT   4      //四位隔开,即万进制

#define DEPTH   10000        //万进制

#define MAX     2251    //题目最大位数/4，要不大直接设为最大位数也行

typedef int bignum_t[MAX+1];    

/************************************************************************/

/* 读取操作数，对操作数进行处理存储在数组里                             */

/************************************************************************/

int read(bignum_t a,istream&is=cin)

{

    char buf[MAX*DIGIT+1],ch ;

    int i,j ;

    memset((void*)a,0,sizeof(bignum_t));

    if(!(is>>buf))return 0 ;

    for(a[0]=strlen(buf),i=a[0]/2-1;i>=0;i--)

    ch=buf[i],buf[i]=buf[a[0]-1-i],buf[a[0]-1-i]=ch ;

    for(a[0]=(a[0]+DIGIT-1)/DIGIT,j=strlen(buf);j<a[0]*DIGIT;buf[j++]='0');

    for(i=1;i<=a[0];i++)

    for(a[i]=0,j=0;j<DIGIT;j++)

    a[i]=a[i]*10+buf[i*DIGIT-1-j]-'0' ;

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

    return 1 ;

}    

void write(const bignum_t a,ostream&os=cout)

{

    int i,j ;

    for(os<<a[i=a[0]],i--;i;i--)

    for(j=DEPTH/10;j;j/=10)

    os<<a[i]/j%10 ;

}    

int comp(const bignum_t a,const bignum_t b)

{

    int i ;

    if(a[0]!=b[0])

    return a[0]-b[0];

    for(i=a[0];i;i--)

    if(a[i]!=b[i])

    return a[i]-b[i];

    return 0 ;

}    

int comp(const bignum_t a,const int b)

{

    int c[12]=

    {

        1

    }

    ;

    for(c[1]=b;c[c[0]]>=DEPTH;c[c[0]+1]=c[c[0]]/DEPTH,c[c[0]]%=DEPTH,c[0]++);

    return comp(a,c);

}    

int comp(const bignum_t a,const int c,const int d,const bignum_t b)

{

    int i,t=0,O=-DEPTH*2 ;

    if(b[0]-a[0]<d&&c)

    return 1 ;

    for(i=b[0];i>d;i--)

    {

        t=t*DEPTH+a[i-d]*c-b[i];

        if(t>0)return 1 ;

        if(t<O)return 0 ;

    }

    for(i=d;i;i--)

    {

        t=t*DEPTH-b[i];

        if(t>0)return 1 ;

        if(t<O)return 0 ;

    }

    return t>0 ;

}

/************************************************************************/

/* 大数与大数相加                                                       */

/************************************************************************/

void add(bignum_t a,const bignum_t b)

{

    int i ;

    for(i=1;i<=b[0];i++)

    if((a[i]+=b[i])>=DEPTH)

    a[i]-=DEPTH,a[i+1]++;

    if(b[0]>=a[0])

    a[0]=b[0];

    else

    for(;a[i]>=DEPTH&&i<a[0];a[i]-=DEPTH,i++,a[i]++);

    a[0]+=(a[a[0]+1]>0);

}

/************************************************************************/

/* 大数与小数相加                                                       */

/************************************************************************/

void add(bignum_t a,const int b)

{

    int i=1 ;

    for(a[1]+=b;a[i]>=DEPTH&&i<a[0];a[i+1]+=a[i]/DEPTH,a[i]%=DEPTH,i++);

    for(;a[a[0]]>=DEPTH;a[a[0]+1]=a[a[0]]/DEPTH,a[a[0]]%=DEPTH,a[0]++);

}

/************************************************************************/

/* 大数相减(被减数>=减数)                                               */

/************************************************************************/

void sub(bignum_t a,const bignum_t b)

{

    int i ;

    for(i=1;i<=b[0];i++)

    if((a[i]-=b[i])<0)

    a[i+1]--,a[i]+=DEPTH ;

    for(;a[i]<0;a[i]+=DEPTH,i++,a[i]--);

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

}

/************************************************************************/

/* 大数减去小数(被减数>=减数)                                           */

/************************************************************************/

void sub(bignum_t a,const int b)

{

    int i=1 ;

    for(a[1]-=b;a[i]<0;a[i+1]+=(a[i]-DEPTH+1)/DEPTH,a[i]-=(a[i]-DEPTH+1)/DEPTH*DEPTH,i++);

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

}    

void sub(bignum_t a,const bignum_t b,const int c,const int d)

{

    int i,O=b[0]+d ;

    for(i=1+d;i<=O;i++)

    if((a[i]-=b[i-d]*c)<0)

    a[i+1]+=(a[i]-DEPTH+1)/DEPTH,a[i]-=(a[i]-DEPTH+1)/DEPTH*DEPTH ;

    for(;a[i]<0;a[i+1]+=(a[i]-DEPTH+1)/DEPTH,a[i]-=(a[i]-DEPTH+1)/DEPTH*DEPTH,i++);

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

}

/************************************************************************/

/* 大数相乘，读入被乘数a，乘数b，结果保存在c[]                          */

/************************************************************************/

void mul(bignum_t c,const bignum_t a,const bignum_t b)

{

    int i,j ;

    memset((void*)c,0,sizeof(bignum_t));

    for(c[0]=a[0]+b[0]-1,i=1;i<=a[0];i++)

    for(j=1;j<=b[0];j++)

    if((c[i+j-1]+=a[i]*b[j])>=DEPTH)

    c[i+j]+=c[i+j-1]/DEPTH,c[i+j-1]%=DEPTH ;

    for(c[0]+=(c[c[0]+1]>0);!c[c[0]]&&c[0]>1;c[0]--);

}

/************************************************************************/

/* 大数乘以小数，读入被乘数a，乘数b，结果保存在被乘数                   */

/************************************************************************/

void mul(bignum_t a,const int b)

{

    int i ;

    for(a[1]*=b,i=2;i<=a[0];i++)

    {

        a[i]*=b ;

        if(a[i-1]>=DEPTH)

        a[i]+=a[i-1]/DEPTH,a[i-1]%=DEPTH ;

    }

    for(;a[a[0]]>=DEPTH;a[a[0]+1]=a[a[0]]/DEPTH,a[a[0]]%=DEPTH,a[0]++);

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

}    

void mul(bignum_t b,const bignum_t a,const int c,const int d)

{

    int i ;

    memset((void*)b,0,sizeof(bignum_t));

    for(b[0]=a[0]+d,i=d+1;i<=b[0];i++)

    if((b[i]+=a[i-d]*c)>=DEPTH)

    b[i+1]+=b[i]/DEPTH,b[i]%=DEPTH ;

    for(;b[b[0]+1];b[0]++,b[b[0]+1]=b[b[0]]/DEPTH,b[b[0]]%=DEPTH);

    for(;!b[b[0]]&&b[0]>1;b[0]--);

}

/**************************************************************************/

/* 大数相除,读入被除数a，除数b，结果保存在c[]数组                         */

/* 需要comp()函数                                                         */

/**************************************************************************/

void div(bignum_t c,bignum_t a,const bignum_t b)

{

    int h,l,m,i ;

    memset((void*)c,0,sizeof(bignum_t));

    c[0]=(b[0]<a[0]+1)?(a[0]-b[0]+2):1 ;

    for(i=c[0];i;sub(a,b,c[i]=m,i-1),i--)

    for(h=DEPTH-1,l=0,m=(h+l+1)>>1;h>l;m=(h+l+1)>>1)

    if(comp(b,m,i-1,a))h=m-1 ;

    else l=m ;

    for(;!c[c[0]]&&c[0]>1;c[0]--);

    c[0]=c[0]>1?c[0]:1 ;

}    

void div(bignum_t a,const int b,int&c)

{

    int i ;

    for(c=0,i=a[0];i;c=c*DEPTH+a[i],a[i]=c/b,c%=b,i--);

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

}

/************************************************************************/

/* 大数平方根，读入大数a，结果保存在b[]数组里                           */

/* 需要comp()函数                                                       */

/************************************************************************/

void sqrt(bignum_t b,bignum_t a)

{

    int h,l,m,i ;

    memset((void*)b,0,sizeof(bignum_t));

    for(i=b[0]=(a[0]+1)>>1;i;sub(a,b,m,i-1),b[i]+=m,i--)

    for(h=DEPTH-1,l=0,b[i]=m=(h+l+1)>>1;h>l;b[i]=m=(h+l+1)>>1)

    if(comp(b,m,i-1,a))h=m-1 ;

    else l=m ;

    for(;!b[b[0]]&&b[0]>1;b[0]--);

    for(i=1;i<=b[0];b[i++]>>=1);

}

/************************************************************************/

/* 返回大数的长度                                                       */

/************************************************************************/

int length(const bignum_t a)

{

    int t,ret ;

    for(ret=(a[0]-1)*DIGIT,t=a[a[0]];t;t/=10,ret++);

    return ret>0?ret:1 ;

}

/************************************************************************/

/* 返回指定位置的数字，从低位开始数到第b位，返回b位上的数               */

/************************************************************************/

int digit(const bignum_t a,const int b)

{

    int i,ret ;

    for(ret=a[(b-1)/DIGIT+1],i=(b-1)%DIGIT;i;ret/=10,i--);

    return ret%10 ;

}

/************************************************************************/

/* 返回大数末尾0的个数                                                  */

/************************************************************************/

int zeronum(const bignum_t a)

{

    int ret,t ;

    for(ret=0;!a[ret+1];ret++);

    for(t=a[ret+1],ret*=DIGIT;!(t%10);t/=10,ret++);

    return ret ;

}    

void comp(int*a,const int l,const int h,const int d)

{

    int i,j,t ;

    for(i=l;i<=h;i++)

    for(t=i,j=2;t>1;j++)

    while(!(t%j))

    a[j]+=d,t/=j ;

}    

void convert(int*a,const int h,bignum_t b)

{

    int i,j,t=1 ;

    memset(b,0,sizeof(bignum_t));

    for(b[0]=b[1]=1,i=2;i<=h;i++)

    if(a[i])

    for(j=a[i];j;t*=i,j--)

    if(t*i>DEPTH)

    mul(b,t),t=1 ;

    mul(b,t);

}

/************************************************************************/

/* 组合数                                                               */

/************************************************************************/

void combination(bignum_t a,int m,int n)

{

    int*t=new int[m+1];

    memset((void*)t,0,sizeof(int)*(m+1));

    comp(t,n+1,m,1);

    comp(t,2,m-n,-1);

    convert(t,m,a);

    delete[]t ;

}

/************************************************************************/

/* 排列数                                                               */

/************************************************************************/

void permutation(bignum_t a,int m,int n)

{

    int i,t=1 ;

    memset(a,0,sizeof(bignum_t));

    a[0]=a[1]=1 ;

    for(i=m-n+1;i<=m;t*=i++)

    if(t*i>DEPTH)

    mul(a,t),t=1 ;

    mul(a,t);

}    

#define SGN(x) ((x)>0?1:((x)<0?-1:0))

#define ABS(x) ((x)>0?(x):-(x))    

int read(bignum_t a,int&sgn,istream&is=cin)

{

    char str[MAX*DIGIT+2],ch,*buf ;

    int i,j ;

    memset((void*)a,0,sizeof(bignum_t));

    if(!(is>>str))return 0 ;

    buf=str,sgn=1 ;

    if(*buf=='-')sgn=-1,buf++;

    for(a[0]=strlen(buf),i=a[0]/2-1;i>=0;i--)

    ch=buf[i],buf[i]=buf[a[0]-1-i],buf[a[0]-1-i]=ch ;

    for(a[0]=(a[0]+DIGIT-1)/DIGIT,j=strlen(buf);j<a[0]*DIGIT;buf[j++]='0');

    for(i=1;i<=a[0];i++)

    for(a[i]=0,j=0;j<DIGIT;j++)

    a[i]=a[i]*10+buf[i*DIGIT-1-j]-'0' ;

    for(;!a[a[0]]&&a[0]>1;a[0]--);

    if(a[0]==1&&!a[1])sgn=0 ;

    return 1 ;

}

struct bignum

{

    bignum_t num ;

    int sgn ;

    public :

    inline bignum()

    {

        memset(num,0,sizeof(bignum_t));

        num[0]=1 ;

        sgn=0 ;

    }

    inline int operator!()

    {

        return num[0]==1&&!num[1];

    }

    inline bignum&operator=(const bignum&a)

    {

        memcpy(num,a.num,sizeof(bignum_t));

        sgn=a.sgn ;

        return*this ;

    }

    inline bignum&operator=(const int a)

    {

        memset(num,0,sizeof(bignum_t));

        num[0]=1 ;

        sgn=SGN (a);

        add(num,sgn*a);

        return*this ;

    }

    ;

    inline bignum&operator+=(const bignum&a)

    {

        if(sgn==a.sgn)add(num,a.num);

        else if

        (sgn&&a.sgn)

        {

            int ret=comp(num,a.num);

            if(ret>0)sub(num,a.num);

            else if(ret<0)

            {

                bignum_t t ;

                memcpy(t,num,sizeof(bignum_t));

                memcpy(num,a.num,sizeof(bignum_t));

                sub (num,t);

                sgn=a.sgn ;

            }

            else memset(num,0,sizeof(bignum_t)),num[0]=1,sgn=0 ;

        }

        else if(!sgn)

            memcpy(num,a.num,sizeof(bignum_t)),sgn=a.sgn ;

        return*this ;

    }

    inline bignum&operator+=(const int a)

    {

        if(sgn*a>0)add(num,ABS(a));

        else if(sgn&&a)

        {

            int  ret=comp(num,ABS(a));

            if(ret>0)sub(num,ABS(a));

            else if(ret<0)

            {

                bignum_t t ;

                memcpy(t,num,sizeof(bignum_t));

                memset(num,0,sizeof(bignum_t));

                num[0]=1 ;

                add(num,ABS (a));

                sgn=-sgn ;

                sub(num,t);

            }

            else memset(num,0,sizeof(bignum_t)),num[0]=1,sgn=0 ;

        }

        else if

            (!sgn)sgn=SGN(a),add(num,ABS(a));

        return*this ;

    }

    inline bignum operator+(const bignum&a)

    {

        bignum ret ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof (bignum_t));

        ret.sgn=sgn ;

        ret+=a ;

        return ret ;

    }

    inline bignum operator+(const int a)

    {

        bignum ret ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof (bignum_t));

        ret.sgn=sgn ;

        ret+=a ;

        return ret ;

    }

    inline bignum&operator-=(const bignum&a)

    {

        if(sgn*a.sgn<0)add(num,a.num);

        else if

        (sgn&&a.sgn)

        {

            int ret=comp(num,a.num);

            if(ret>0)sub(num,a.num);

            else if(ret<0)

            {

                bignum_t t ;

                memcpy(t,num,sizeof(bignum_t));

                memcpy(num,a.num,sizeof(bignum_t));

                sub(num,t);

                sgn=-sgn ;

            }

            else memset(num,0,sizeof(bignum_t)),num[0]=1,sgn=0 ;

        }

        else if(!sgn)add (num,a.num),sgn=-a.sgn ;

        return*this ;

    }

    inline bignum&operator-=(const int a)

    {

        if(sgn*a<0)add(num,ABS(a));

        else if(sgn&&a)

        {

            int  ret=comp(num,ABS(a));

            if(ret>0)sub(num,ABS(a));

            else if(ret<0)

            {

                bignum_t t ;

                memcpy(t,num,sizeof(bignum_t));

                memset(num,0,sizeof(bignum_t));

                num[0]=1 ;

                add(num,ABS(a));

                sub(num,t);

                sgn=-sgn ;

            }

            else memset(num,0,sizeof(bignum_t)),num[0]=1,sgn=0 ;

        }

        else if

            (!sgn)sgn=-SGN(a),add(num,ABS(a));

        return*this ;

    }

    inline bignum operator-(const bignum&a)

    {

        bignum ret ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof(bignum_t));

        ret.sgn=sgn ;

        ret-=a ;

        return ret ;

    }

    inline bignum operator-(const int a)

    {

        bignum ret ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof(bignum_t));

        ret.sgn=sgn ;

        ret-=a ;

        return ret ;

    }

    inline bignum&operator*=(const bignum&a)

    {

        bignum_t t ;

        mul(t,num,a.num);

        memcpy(num,t,sizeof(bignum_t));

        sgn*=a.sgn ;

        return*this ;

    }

    inline bignum&operator*=(const int a)

    {

        mul(num,ABS(a));

        sgn*=SGN(a);

        return*this ;

    }

    inline bignum operator*(const bignum&a)

    {

        bignum ret ;

        mul(ret.num,num,a.num);

        ret.sgn=sgn*a.sgn ;

        return ret ;

    }

    inline bignum operator*(const int a)

    {

        bignum ret ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof (bignum_t));

        mul(ret.num,ABS(a));

        ret.sgn=sgn*SGN(a);

        return ret ;

    }

    inline bignum&operator/=(const bignum&a)

    {

        bignum_t t ;

        div(t,num,a.num);

        memcpy (num,t,sizeof(bignum_t));

        sgn=(num[0]==1&&!num[1])?0:sgn*a.sgn ;

        return*this ;

    }

    inline bignum&operator/=(const int a)

    {

        int t ;

        div(num,ABS(a),t);

        sgn=(num[0]==1&&!num [1])?0:sgn*SGN(a);

        return*this ;

    }

    inline bignum operator/(const bignum&a)

    {

        bignum ret ;

        bignum_t t ;

        memcpy(t,num,sizeof(bignum_t));

        div(ret.num,t,a.num);

        ret.sgn=(ret.num[0]==1&&!ret.num[1])?0:sgn*a.sgn ;

        return ret ;

    }

    inline bignum operator/(const int a)

    {

        bignum ret ;

        int t ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof(bignum_t));

        div(ret.num,ABS(a),t);

        ret.sgn=(ret.num[0]==1&&!ret.num[1])?0:sgn*SGN(a);

        return ret ;

    }

    inline bignum&operator%=(const bignum&a)

    {

        bignum_t t ;

        div(t,num,a.num);

        if(num[0]==1&&!num[1])sgn=0 ;

        return*this ;

    }

    inline int operator%=(const int a)

    {

        int t ;

        div(num,ABS(a),t);

        memset(num,0,sizeof (bignum_t));

        num[0]=1 ;

        add(num,t);

        return t ;

    }

    inline bignum operator%(const bignum&a)

    {

        bignum ret ;

        bignum_t t ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof(bignum_t));

        div(t,ret.num,a.num);

        ret.sgn=(ret.num[0]==1&&!ret.num [1])?0:sgn ;

        return ret ;

    }

    inline int operator%(const int a)

    {

        bignum ret ;

        int t ;

        memcpy(ret.num,num,sizeof(bignum_t));

        div(ret.num,ABS(a),t);

        memset(ret.num,0,sizeof(bignum_t));

        ret.num[0]=1 ;

        add(ret.num,t);

        return t ;

    }

    inline bignum&operator++()

    {

        *this+=1 ;

        return*this ;

    }

    inline bignum&operator--()

    {

        *this-=1 ;

        return*this ;

    }

    ;

    inline int operator>(const bignum&a)

    {

        return sgn>0?(a.sgn>0?comp(num,a.num)>0:1):(sgn<0?(a.sgn<0?comp(num,a.num)<0:0):a.sgn<0);

    }

    inline int operator>(const int a)

    {

        return sgn>0?(a>0?comp(num,a)>0:1):(sgn<0?(a<0?comp(num,-a)<0:0):a<0);

    }

    inline int operator>=(const bignum&a)

    {

        return sgn>0?(a.sgn>0?comp(num,a.num)>=0:1):(sgn<0?(a.sgn<0?comp(num,a.num)<=0:0):a.sgn<=0);

    }

    inline int operator>=(const int a)

    {

        return sgn>0?(a>0?comp(num,a)>=0:1):(sgn<0?(a<0?comp(num,-a)<=0:0):a<=0);

    }

    inline int operator<(const bignum&a)

    {

        return sgn<0?(a.sgn<0?comp(num,a.num)>0:1):(sgn>0?(a.sgn>0?comp(num,a.num)<0:0):a.sgn>0);

    }

    inline int operator<(const int a)

    {

        return sgn<0?(a<0?comp(num,-a)>0:1):(sgn>0?(a>0?comp(num,a)<0:0):a>0);

    }

    inline int operator<=(const bignum&a)

    {

        return sgn<0?(a.sgn<0?comp(num,a.num)>=0:1):(sgn>0?(a.sgn>0?comp(num,a.num)<=0:0):a.sgn>=0);

    }

    inline int operator<=(const int a)

    {

        return sgn<0?(a<0?comp(num,-a)>=0:1):

        (sgn>0?(a>0?comp(num,a)<=0:0):a>=0);

    }

    inline int operator==(const bignum&a)

    {

        return(sgn==a.sgn)?!comp(num,a.num):0 ;

    }

    inline int operator==(const int a)

    {

        return(sgn*a>=0)?!comp(num,ABS(a)):0 ;

    }

    inline int operator!=(const bignum&a)

    {

        return(sgn==a.sgn)?comp(num,a.num):1 ;

    }

    inline int operator!=(const int a)

    {

        return(sgn*a>=0)?comp(num,ABS(a)):1 ;

    }

    inline int operator[](const int a)

    {

        return digit(num,a);

    }

    friend inline istream&operator>>(istream&is,bignum&a)

    {

        read(a.num,a.sgn,is);

        return  is ;

    }

    friend inline ostream&operator<<(ostream&os,const bignum&a)

    {

        if(a.sgn<0)

            os<<'-' ;

        write(a.num,os);

        return os ;

    }

    friend inline bignum sqrt(const bignum&a)

    {

        bignum ret ;

        bignum_t t ;

        memcpy(t,a.num,sizeof(bignum_t));

        sqrt(ret.num,t);

        ret.sgn=ret.num[0]!=1||ret.num[1];

        return ret ;

    }

    friend inline bignum sqrt(const bignum&a,bignum&b)

    {

        bignum ret ;

        memcpy(b.num,a.num,sizeof(bignum_t));

        sqrt(ret.num,b.num);

        ret.sgn=ret.num[0]!=1||ret.num[1];

        b.sgn=b.num[0]!=1||ret.num[1];

        return ret ;

    }

    inline int length()

    {

        return :: length(num);

    }

    inline int zeronum()

    {

        return :: zeronum(num);

    }

    inline bignum C(const int m,const int n)

    {

        combination(num,m,n);

        sgn=1 ;

        return*this ;

    }

    inline bignum P(const int m,const int n)

    {

        permutation(num,m,n);

        sgn=1 ;

        return*this ;

    }

};   

bignum Gcd(bignum m,bignum n) //求最大公约数

{

        if (m==0) return n;

        return Gcd(n%m,m);

}

int main()

{

	bignum n,m,p;

	while(cin>>m)

	{

		for(p=m/2;p>=0;p=p-1)

			if(Gcd(p,m)==1) break;

		cout<<p<<endl;

	}

}

直接当做INT来用就行了，用的好爽的说

相关文章