📄 updatados2007.cpp
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#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>
#include <iomanip.h>
#define maxlength 99999//定义静态数组开辟的最大空间
#include <fstream.h>
ifstream in_stream;
ofstream out_stream;
typedef struct Node // 定义一个双向链表用来存贮结果
{
char data; // 数据定义为字符的原因：要显示负号
Node *next; // 尾指针
Node *ahead; // 首指针
}big_numnode;
class bignum_operation{
private:
int i;//变量用于合法性检查时的标识数位
int n_inter,n_small;//用于求大数整数位数和小数位数
big_numnode *r,*t;
int sign;//在大数比较时标志大数的大小
int n_smallpoint;//当不能整除时设置保留小数点后的尾数个数
big_numnode *yushu;
public:
char *pa;
char keysave[5];
int k;
public:
big_numnode * creatlinklist( char a[]);// 创建双向链表用来存储大数
bool bignum_check(char str);// 大数合法性检查
big_numnode * big_numADD(char a[],char b[]);//大数加法
big_numnode * big_numADD(big_numnode *rear1,big_numnode *rear2, int n1,int n2,int n3,int n4,int op);//大数加法具体操作
big_numnode *big_numADD(big_numnode *rear1,big_numnode *rear2, int op);//大数加法具体操作
big_numnode *big_numnodeinsert(big_numnode * p,int i,int n, char c );//结点插入操作
void linklist_print(big_numnode * h);//链表输出
int big_numCOMPARE(big_numnode * rear1,big_numnode * rear2);//大数绝对值的比较
big_numnode * big_numSUB(char str[],char str2[]);//大数减法
big_numnode * linklist_length(big_numnode * rear);//用于求连表长度
big_numnode * big_numMUL(char str[],char str2[]);//大数乘法
big_numnode * big_numMUL( big_numnode *r, big_numnode *t);//大数乘法
big_numnode * big_numMUL1(big_numnode * r,char b);//大数乘法乘数位数字与被乘数相乘
big_numnode *MULmoveleft(big_numnode *rear,int n,int f);//乘法移位操作
big_numnode *deletpoint(big_numnode *p);//删除小数点操作
big_numnode *addpoint(big_numnode *r,int i);//乘除法增加小数点操作
big_numnode * big_numDEVIDE(char str[],char str2[]);//大数除法
big_numnode * big_numDEVIDE( big_numnode *rear1, big_numnode *rear2);//大数除法
int isZERO(big_numnode *r);//用于除法运算时除数是否为零判断
big_numnode * getlinknode( big_numnode * r,int n);//得到链表某个节点
big_numnode * deletezero( big_numnode * r);//删除链表头节点到第一个非零节点间的零
big_numnode *big_numSUB(big_numnode *r ,big_numnode *t );//大数减法
big_numnode *functionchoice(char a[],char b[],char f);//根据操作符号选择运算函数
big_numnode * big_numENCHANGE(char a[],char f );//大数进制转换函数
big_numnode *big_numPOWER(char a[],char b[]);//大数乘方运算
big_numnode *big_numPOWER(char a[],int i);//大数乘方运算
void readFILE(char filename[]);//文件读取函数
void writeFILE(char filename[],big_numnode *t,int i);//文件读取函数
bignum_operation();//构造函数
~bignum_operation();//析构函数
} bignum_operation ;
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//factorial类
// Purpose: 计算n!的值
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class factorial{
public:
int GetNumber(char a[]); //输入 n
int GetBitLength(int n); //求n!的位数
char* Initialize(int); //初始化存储结果的值
char * PrintValue(char *a,int size); //打印值到屏幕
void PrintValue(char *a,int size,char* fileName); //打印值到文件
char* GetValue(int val); //计算
char* SubGetValue(char* ,int);
char *factorialcomputer(char a[],int i);
factorial();
~factorial();
public:
char *pp;
int size;
char *pa;
int value;
char fileName1[20];
}factorial;
factorial::factorial()
{
pp=NULL;
size=0;
value=0;
}
factorial::~factorial()
{
delete []pp;
}
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//arrange类
// Purpose: 计算C(a,b)的排列组合的值
/**////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class arrange{
public:
big_numnode *arrangecomputer(char a[],char b[]);
readFILE(char filename[],char*);
arrange();
~arrange();
public:
char h1[maxlength];
char h2[maxlength];
char h3[maxlength];
char op2;
char a1[20];
char b1[20];
}arrange;
arrange::arrange()//构造函数
{
}
arrange::~arrange()//析构函数
{
}
arrange::readFILE(char filename[],char *a3)//文件读取函数
{
char filenum;
int j=0;
in_stream.open( filename);
if(in_stream.fail())
{
cout<<filename<<" file open faild.\n";
}
in_stream>>filenum;
while(!in_stream.eof())
{
a3[j]=filenum;
j++;
in_stream>>filenum;
}
a3[j]='\0';
in_stream.close();
}
big_numnode *arrange:: arrangecomputer(char a[],char b[])//排列组合的实现
{
char c[100];//存减数
big_numnode *p;
big_numnode *s=bignum_operation.big_numSUB( a, b);//大数减法
int k=0;
if(s->data=='0'&&s->next!=NULL)
s=s->next;
while(s){
c[k]=s->data;
p=s;
s=s->next;
k++;
free(p);
}
c[k]='\0';//得到排列组合计算时的做分母的减数
char* a1=factorial.factorialcomputer(a,1); //得到a的阶乘
readFILE(factorial.fileName1,h1);
char*b1=factorial.factorialcomputer(b,1);//得到b的阶乘
readFILE(factorial.fileName1,h2);
char*c1=factorial.factorialcomputer(c,1);//得到减数的阶乘
readFILE(factorial.fileName1,h3);
big_numnode *t=bignum_operation.big_numDEVIDE(h1,h2);//大数除法
while(t->ahead->ahead)//找到头节点
t=t->ahead;
k=0;
while(t&&t->data!='.'){
h1[k]=t->data;//a2 此时用于存储第一次除得的商
p=t;
t=t->next;
k++;
free(p) ;
}
h1[k]='\0';
t=bignum_operation.big_numDEVIDE(h1,h3);//大数除法
return t;
}
//函数GetValue
// 求得计算结果
//返回结果
//1)char* GetValue()
//2)GetValue(int val)
// 参数:val 计算阶乘的值
char* factorial::GetValue(int val)
{
//定义一个数组存储阶乘的值
int VALUE=val;
int length=GetBitLength(VALUE);
char *arrValue = new char[length];
if(!arrValue) {
cout <<"申请内存失败!" << endl;
exit(1);
}
arrValue[0] = 1;
for(int i=1; i<length; i++)
arrValue[i] = 0;
arrValue=SubGetValue(arrValue,VALUE);
return arrValue;
}
char* factorial::SubGetValue(char* arrValue,int n)
{
int index=0;
long carrier=0;
double bitCount = 1;
int begin = 0;
for(index=2; index<=n; ++index)
{
long multiValue = 0;
bitCount += log10((long double)index);
if(arrValue[begin] == 0)
begin++;
for(int j=begin; j<int(bitCount); ++j)
{
multiValue += (index*arrValue[j]);
arrValue[j] = char(multiValue % 10);
multiValue /= 10;
}
}
return arrValue;
}
//得到计算阶乘的值,此函数为新增
int factorial::GetNumber(char a[])
{
char ch=a[0];
int i=0;
int tokenval=0;
while(-1<(ch-'0')&&(ch-'0')<10)
{
tokenval=tokenval*10+ch-'0';
i++;
ch=a[i];
}
if(tokenval == 0) exit(1);
return tokenval;
}
//函数GetBitLength
// 求得计算结果的位数,本函数为新增加
//参数
// n 需要计算的阶乘的数
//返回结果的位数
int factorial::GetBitLength(int n)
{
double sum = 1.0;
for(int i=1; i<=n; i++)
sum += log10((long double)i);
return int(sum);
}
//-----------
//函数:Initialize
// 初始化存储结果的数组
//参数:
// size 数组的长度
//返回值
// 初始化后的数组
//-------------
char * factorial::Initialize(int size)
{
char *arrValue = new char[size];
if(!arrValue) {
cout << size<<"太大,申请内存失败!" << endl;
exit(1);
}
arrValue[0] = 1;
for(int i=1; i<size; i++)
arrValue[i] = 0;
return arrValue;
}
//-----------
//函数:PrintValue
// 将结果输入到屏幕上
//参数:
// buff 存储结果的数组
// buffLen 数组的长度
// fileName 文件名
//-------------
char * factorial::PrintValue(char *buff, int buffLen)
{
for(int i=buffLen-1; i>=0; i--) {
cout << int (buff[i]);
}
cout << endl;
return buff;
}
//-----------
//函数:PrintValue
// 将结果输入到一个文件中
//参数:
// buff 存储结果的数组
// buffLen 数组的长度
// fileName 文件名
//-------------
void factorial::PrintValue(char *buff,int buffLen,char *fileName)
{
FILE *fp=NULL;
//-----------------------------
if (fileName==NULL) return ;
fp=fopen(fileName,"wt");
if (fp==NULL)
{
printf("不能创建文件%s",fileName);
return ;
}
for(int i=buffLen-1; i>=0; i--)
{
fprintf(fp,"%d",int (buff[i]));
}
fprintf(fp,"\n");
fclose(fp);
}
char* factorial::factorialcomputer(char a[],int i)
{// i=1 标志不用读到DOS界面直接存文件，i=0，读出并存文件
value=GetNumber(a);
char fileName[16];
size=GetBitLength(value);
pa = Initialize(size);
pa=GetValue(value);
if(i==0)
pp= PrintValue(pa,size);
sprintf(fileName,"%d!.txt",value);
strcpy(fileName1,fileName);
PrintValue(pa,size,fileName);
return pp;
}
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// bignum_operation类
// Purpose: 计算大数四则运算，乘幂，数值转换
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bignum_operation:: bignum_operation()//构造函数
{
i=0;sign=0;
n_inter=0;n_small=0;
n_smallpoint=5;
}
bignum_operation:: ~bignum_operation()//析构函数
{
}
big_numnode *bignum_operation::big_numPOWER(char a[],int i)//大数乘方运算
{
big_numnode *r,*p; // 存储创建的两个链表的尾结点
int j=0;
p=r=creatlinklist(a);// 创建双向链表
int tokenval=i;
if(tokenval==0)
{p=creatlinklist("1");// 创建双向链表
return p;
}
while(j<tokenval-1)
{
p=big_numMUL(p,r);//大数乘法
j++;
}
return p;
}
big_numnode *bignum_operation::big_numPOWER(char a[],char b[])//大数乘方运算
{
big_numnode *r,*p; // 存储创建的两个链表的尾结点
int j=0;
p=r=creatlinklist(a);// 创建双向链表
char ch=b[0];
int i=0;
int tokenval=0;
while(0<(ch-'0')&&(ch-'0')<9)
{
tokenval=tokenval*10+ch-'0';
i++;
ch=b[i];
}
if(tokenval==0)
{p=creatlinklist("1");// 创建双向链表
return p;
}
while(j<tokenval-1)
{
p=big_numMUL(p,r);//大数乘法
j++;
}
return p;
}
big_numnode *bignum_operation:: big_numENCHANGE(char a[],char f)
{//进制转换函数，实现十进制到二，八，十六 进制的转换
//a[n]是传入大数，f 是转换类型标志，b,o,x
big_numnode *p,*q,*r;
char c[5];
int j=0;
int k=0;
if(f=='b'||f=='B')
{
strcpy(c,"2");
}
else if(f=='o'||f=='O')
{
strcpy(c,"8");
}
else if(f=='X'||f=='x')
{
strcpy(c,"16");
}
else {
cout<<"输入字符非法！！"<<endl;
exit(0);
}
p=creatlinklist(a);// 创建双向链表
r=creatlinklist(c);// 创建双向链表
q=new big_numnode;//用于存储商的头结点
q->data='0';
q->ahead=q->next=NULL;
j=big_numCOMPARE(p,r);//大数绝对值的比较
while(j==1)
{
p=big_numDEVIDE( p, r);//大数除法取得整数部分商
if(f=='x')
if(yushu->ahead->ahead!=NULL)
{
if(yushu->data=='0')
yushu->data='A';
if(yushu->data=='1')
yushu->data='B';
if(yushu->data=='2')
yushu->data='c';
if(yushu->data=='3')
yushu->data='D';
if(yushu->data=='4')
yushu->data='E';
if(yushu->data=='5')
yushu->data='F';
}
q=big_numnodeinsert(q,1,1, yushu->data);//从节点插入
// p=deletezero( p);//去掉头部多余零
// r=deletezero(r);//去掉头部
j=big_numCOMPARE(p,r);//大数绝对值的比较
}
q=big_numnodeinsert(q,1,1,p->data);//结点插入操作
q=big_numnodeinsert(q,0,1,f);//结点插入操作
return q;
}
big_numnode * bignum_operation::deletezero( big_numnode * r)
{//删除链表头节点到第一个非零节点间的零，i=0 时r是尾指针,i=1时r 是头节点
big_numnode * p,*q,*s;
p=r;
while(p->ahead!=NULL){
q=p;
p=p->ahead;
}//找到头节点
while(q->data=='0'&&q->next!=NULL){
p->next=q->next;
q->next->ahead=p;
s=q;
q=q->next;
free(s);
}
return r;
}
big_numnode * bignum_operation:: getlinknode( big_numnode * r,int n)
{//得到链表某个节点，r 是尾指针，从后向前遍历，n 是走的节点数
big_numnode * p;
p=r;
int i=0;
while(i<n){
p=p->ahead;
i++;
}
return p;
}
int bignum_operation::isZERO(big_numnode *r)//用于除法运算时除数是否为零判断
{//r 是尾指针，是零返回 0，否则返回 非零
big_numnode *p;
int i=0;
p=r;
while(p->ahead!=NULL){
if(p->data=='0'||p->data=='.')p=p->ahead;
else {
i++;
return i ;}
}
return i ;
}
big_numnode *bignum_operation:: big_numDEVIDE(big_numnode *r,big_numnode *t)//大数除法
{
big_numnode *p,*q,*r1,*r2,*r3; // 存储创建的两个链表的尾结点
int n=0; int i=0;//记录移位次数
int j=0;
int m=0;
char c;
linklist_length( r);//返回r的头指针
int n1=n_inter;//存储链表r整数部分位数
int n2=n_small;//存储链表r小数部分位数
linklist_length( t);//返回t的头指针
int n3=n_inter;//存储链表t整数部分位数
int n4=n_small;//存储链表t小数部分位数
if(n2!=0)
r= deletpoint(r);//删除小数点操作
if(n4!=0)
t= deletpoint(t);//删除小数点操作
r=deletezero( r);//去掉头部多余零
t=deletezero( t);
int zero=isZERO(r);
if(zero==0)return r;
zero=isZERO(t);
if(zero==0)//合法性检查
{cout<<"除数不能为零"<<endl;
exit(0);
}
n=n3+n4;
m=n1+n2;
p=new big_numnode;//用于存储商的头结点
p->data='0';
p->ahead=p->next=NULL;
j= big_numCOMPARE(r,t);//大数绝对值的比较
r1=getlinknode(r,m-n);
r2=r1->next;
q=r1;
q->next=NULL;
while(r3!=NULL)//控制总的循环次数
{
j= big_numCOMPARE(q,t);//大数绝对值的比较
while(j==1){
q=big_numSUB(q,t);
q->next=NULL;
q=deletezero( q);//去掉头部多余零
t=deletezero( t);//去掉头部
j= big_numCOMPARE(q,t);//大数绝对值的比较
i++;
yushu=q;
}
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