#CS50504. 完善程序5-分治算法-4大整数开方

完善程序5-分治算法-4大整数开方

大整数开方

输入一个正整数 n(1n10100)n(1≤n≤10^{100}),试用二分法计算它的平方根的整数部分。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
const int SIZE=200;
struct hugeint{
    int len,num[SIZE];
};
//其中len表示大整数的位数;num[1]表示个位,num[2]表示十位,以此类推
hugeint times(hugeint a,hugeint b)
// 计算大整数a和b的乘积
{
    int i,j;
    hugeint ans;
    memset(ans.num,0,sizeof(ans.num));
    for(i=1;i<=a.len;i++)
       for(j=1;j<=b.len;j++)
                  ①      +=a.num[i]*b.num[j];  
    for(i=1;i<=a.len+b.len;i++){
        ans.num[i+1]+=ans.num[i]/10;
                 ②         ; 
    }
    if(ans.num[a.len+b.len]>0)
        ans.len=a.len+b.len;
    else
        ans.len=a.len+b.len-1;
    return ans;
}
hugeint add(hugeint a,hugeint b)
//计算大整数a和b 的和
{
    int i;
    hugeint ans;
    memset(ans.num,0,sizeof(ans.num));
    if(a.len>b.len)
        ans.len=a.len;
    else
        ans.len=b.len;
    for(i=1;i<=ans.len;i++){
        ans.num[i]+=         ③       ; 
        ans.num[i+1]+= ans.num[i]/10;
        ans.num[i]%=10;
    }
    if(ans.num[ans.len+1]>0)
        ans.len++;
    return ans;
}
hugeint average(hugeint a,hugeint b)
//计算大整数a和b的平均数的整数部分
{
    int i;
    hugeint ans;
    ans=add(a,b);
    for(i=ans.len;i>=2;i--){
        ans.num[i-1]+=(     ④      )*10; 
        ans.num[i]/=2;
    }
    ans.num[1]/=2;
    if(ans.num[ans.len]==0)
        ans.len--;
    return ans;
}

hugeint plustwo(hugeint a)
// 计算大整数a加2之后的结果
{
    int i;
    hugeint ans;
    ans=a;
    ans.num[1]+=2;
    i=1;
    while( (i<=ans.len)&&(ans.num[i]>=10) ){
        ans.num[i+1]+=ans.num[i]/10;
        ans.num[i]%=10;
        i++;
    }
    if(ans.num[ans.len+1]>0)
              ⑤    ; 
    return ans;
}
bool over(hugeint a,hugeint b)
// 若大整数a>b则返回true,否则返回false
{
    int i;
    if(      ⑥     )  
        return false;
    if( a.len>b.len )
        return true;
    for(i=a.len;i>=1;i--){
        if(a.num[i]<b.num[i])
           return false;
        if(a.num[i]>b.num[i])
           return true;
    }
    return false;
}
int main()
{
    string s;
    int i;
    hugeint target,left,middle,right;
    cin>>s;
    memset(target.num,0,sizeof(target.num));
    target.len=s.length();
    for(i=1;i<=target.len;i++)
        target.num[i]=s[target.len-i]-      ⑦    ;
    memset(left.num,0,sizeof(left.num));
    left.len=1;
    left.num[1]=1;
    right=target;
    do{
        middle=average(left,right);
        if(over(       ⑧        ))
            right=middle;
        else
            left=middle;
    }while(!over(plustwo(left),right) );
    for(i=left.len;i>=1;i--)
       cout<<left.num[i];
    return 0;
}
  1. ①处应填( ){{ select(1) }}
  • ans.num[j-1+1]
  • ans.num[i+j-1]
  • ans.num[i+j+1]
  • ans.num[i-j+1]
  1. ②处应填( ){{ select(2) }}
  • ans.num[i]=ans.num[i-1]%10
  • ans.num[i]=ans.num[i]/10
  • ans.num[i]=ans.num[i]%10
  • ans.num[i]=ans.num[i-1]*10
  1. ③处应填( ){{ select(3) }}
  • ans.num[i]+=a.num[i]+b.num[i]
  • ans.num[i]=abs(a.num[i]-b.num[i])
  • ans.num[i]=min(a.num[i]-b.num[i])
  • ans.num[i]=a.num[i]+b.num[i]
  1. ④处应填( ){{ select(4) }}
  • ans.num[i] | 1
  • ans.num[i]& 2
  • ans.num[i-1] & 1
  • ans.num[i] & 1
  1. ⑤处应填( ){{ select(5) }}
  • ans.num[ans.len+1]%10
  • ans.len++
  • ans.len--
  • ans.num[anslen++]=1
  1. ⑥处应填( ){{ select(6) }}
  • times(s,a)times(a,b)
  • a.len<=b.len
  • a.len<b.len
  • add(a,a)<addd(b,b)
  1. ⑦处应填( ){{ select(7) }}
  • 65
  • 97
  • 34
  • 48
  1. ⑧处应填( ){{ select(8) }}
  • times(left,right),target
  • times(middle+1,middle+1),target
  • times(middle,middle),target
  • add(middle,middle),target