python里大整数相乘相关技巧指南

yipeiwu_com4年前Python基础

问题

大整数相乘

思路说明

对于大整数计算,一般都要用某种方法转化,否则会溢出。但是python无此担忧了。

Python支持“无限精度”的整数,一般情况下不用考虑整数溢出的问题,而且Python Int类型与任意精度的Long整数类可以无缝转换,超过Int 范围的情况都将转换成Long类型。

例如:

>>> 2899887676637907866*1788778992788348277389943

5187258157415700236034169791337062588991638L


注意:前面的“无限精度”是有引号的。事实上也是有限制的,对于32位的机器,其上限是:2^32-1。真的足够大了。

为什么Python能够做到呢?请有兴趣刨根问底的去看Python的有关源码。本文不赘述。

在其它语言中,通常用“分治法”解决大整数相乘问题。

但是,这里提供一个非常有意思的计算两个整数相乘的方法,算是做为大整数相乘的演示。

两个整数相乘:阿拉伯乘法。关于这个乘法的详细描述,请看:http://ualr.edu/lasmoller/medievalmult.html

解决(Python)

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8

#阿拉伯乘法
def arabic_multiplication(num1,num2):
  num_lst1 = [int(i) for i in str(num1)] #将int类型的123,转化为list类型的[1,2,3],每个元素都是int类型
  num_lst2 = [int(i) for i in str(num2)]

  #两个list中整数两两相乘
  int_martix = [[i*j for i in num_lst1] for j in num_lst2]

  #将上述元素为数字的list转化为元素类型是str,主要是将9-->'09'
  str_martix = [map(convert_to_str,int_martix[i]) for i in range(len(int_martix))]

  #将上述各个list中的两位数字分开:['01','29','03']-->[0,2,0],[1,9,3]
  martix = [[int(str_martix[i][j][z]) for j in range(len(str_martix[i]))] for i in range(len(str_martix)) for z in range(2)]

  #计算阿拉伯乘法表的左侧开始各项和
  sum_left = summ_left(martix)

  #计算阿拉伯乘法表的底部开始各项和
  sum_end = summ_end(martix)

  #将上述两个结果合并后翻转
  sum_left.extend(sum_end)
  sum_left.reverse()

  #取得各个和的个位的数字(如果进位则加上)
  result = take_digit(sum_left)

  #翻转结果并合并为一个结果字符串数值
  result.reverse()
  int_result = "".join(result)
  print "%d*%d="%(num1,num2)
  print int_result

#将int类型转化为str类型,9-->'09'

def convert_to_str(num):
  if num<10:
    return "0"+str(num)
  else:
    return str(num)

#计算阿拉伯乘法表格左侧开始的各项之和

def summ_left(lst):
  summ = []
  x = [i for i in range(len(lst))]
  y = [j for j in range(len(lst[0]))]
  sx = [i for i in x if i%2==0]
  for i in sx:
    s=0
    j=0
    while i>=0 and j<=y[-1]:
      s = s+ lst[i][j]
      if i%2==1:
        j = j+1
      else:
        j = j
      i = i-1
    summ.append(s)
  return summ

#计算阿拉伯乘法表格底部开始的各项之和

def summ_end(lst):
  summ=[]
  y = [j for j in range(len(lst[0]))]
  ex = len(lst)-1
  for m in range(len(y)):
    s = 0
    i=ex
    j=m
    while i>=0 and j<=y[-1]:
      s= s+lst[i][j]
      if i%2==1:
        j = j+1
      else:
        j=j
      i = i-1
    summ.append(s)

  return summ

#得到各个元素的个位数,如果是大于10则向下一个进位

def take_digit(lst):
  tmp = 0
  digit_list = []
  for m in range(len(lst)):
    lstm = 0
    lstm = lst[m]+tmp
    if lstm<10:
      tmp = 0
      digit_list.append(str(lstm))
    else:
      tmp = lstm/10
      mm = lstm-tmp*10
      digit_list.append(str(mm))
  return digit_list

if __name__=="__main__":
  arabic_multiplication(469,37)

相关文章

python实现人脸识别代码

python实现人脸识别代码

从实时视频流中识别出人脸区域,从原理上看,其依然属于机器学习的领域之一,本质上与谷歌利用深度学习识别出猫没有什么区别。程序通过大量的人脸图片数据进行训练,利用数学算法建立建立可靠的人脸特...

python输入整条数据分割存入数组的方法

通过手动输入数据,将数据分成几部分存入数组中 import os import sys def test(): brick = raw_input("input:")...

在pycharm中设置显示行数的方法

下面是具体的步骤,试用于pycharm2016(亲测) 1.  File-->settings-->editor-->general-->appeara...

Python中函数的参数传递与可变长参数介绍

Python中函数的参数传递与可变长参数介绍

1.Python中也有像C++一样的默认缺省函数 复制代码 代码如下: def foo(text,num=0):     print text,num fo...

Python调用C# Com dll组件实战教程

Python调用C# Com dll组件实战教程

之前公司有套C# AES加解密方案,但是方案加密用的是Rijndael类,而非AES的四种模式(ECB、CBC、CFB、OFB,这四种用的是RijndaelManaged类),Pytho...