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Python 实现整数乘法算法

我们平时接触乘法,按位相乘,是一种时间复杂度为 O(n ^ 2) 算法。今天,我们来介绍一种时间复杂度为 O (n ^ log 3) 整数乘法(log 表示以 2 为底对数)。...在我们计算 u, v, w 过程中又会涉及两位数乘法,我们继续使用 Karatsuba 算法得出两位数相乘结果。...而 u, v, w 则是两个 n / 2 位乘法运算。我们继续调用 Karatsuba 算法计算 u, v, w 数值。...接着,我们在计算 n / 2 乘法过程中又会遇到 n / 4 位乘法运算……以此类推,直到我们遇到两个个位数乘法,我们就直接返回这两个个位数乘法结果。层层返回,最终得到 N 位数乘法结果。...时间复杂度 我们平常使用乘法,是 O (n ^ 2) 时间复杂度。比如两个 N 位数相乘,我们需要将每一位按规则相乘,所以需要计算 N * N 次乘法

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整数乘法

整数乘法                                                                                                                                                          ...分析算法计算复杂性时,加法乘法当做基本运算来处理,即一次加法或者乘法当做一个仅取决于计算机硬件处理速度常数。...正常二进制整数X,Y要用O(n2)才能算出。如果分割为两段, X=A2^(n/2)+B,Y=C2^(n/2)+D。...XY = (A2^(n/2)+B)(C2^(n/2)+D)=AC2^n+(AD+BC)2^(n/2)+BD 要进行4次N/2位整数乘法,以及3次不超过2n为整数加法,好要做2次移位。...T(n) = O(n^2); XY=AC2^n+((A-B)(D-C)+AC+BD)2^(n/2)+BD 仅作3次N/2位整数乘法,6次加减法,2次移位..

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Python 实现整数乘法算法

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 我们平时接触乘法,按位相乘,是一种时间复杂度为 O(n ^ 2) 算法。...今天,我们来介绍一种时间复杂度为 O (n ^ log 3) 整数乘法(log 表示以 2 为底对数)。...在我们计算 u, v, w 过程中又会涉及两位数乘法,我们继续使用 Karatsuba 算法得出两位数相乘结果。...接着,我们在计算 n / 2 乘法过程中又会遇到 n / 4 位乘法运算……以此类推,直到我们遇到两个个位数乘法,我们就直接返回这两个个位数乘法结果。层层返回,最终得到 N 位数乘法结果。...时间复杂度 我们平常使用乘法,是 O (n ^ 2) 时间复杂度。比如两个 N 位数相乘,我们需要将每一位按规则相乘,所以需要计算 N * N 次乘法

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整数乘法详解

尤其是乘法运算,下面就是整数乘法过程(加 减法都一样原理)。...//分离整数b高位 _int64 D=b%(int)pow(10,(int)(num/2)); //分离整数b低位 _int64 AC=mutipy(A,C,(int...解决方法看下面的做法 ②两个大整数在非理想状态下:就是两个大整数位数不相同 我们还是假设有两个大整数X、Y,它们位数不相同,现在要求X*Y乘法,我们采用分治算法,将X、Y分别拆分为A与B、C与D...a低位位数x0 int num2=numa-num1; //定义了整数a高位位数x1 int num3=numb/2; //定义了整数b低位位数x2 int...num4=numb-num3; //定义了整数b高位位数x3 _int64 A=a/(int)pow(10,num1); //分离整数a高位 _int64 B=a%(int

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整数乘法python3实现

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 由于python具有无限精度int类型,所以用python实现整数乘法是没意义,但是思想是一样。...利用规律是:第一个数第i位和第二个数第j位相乘,一定累加到结果第i+j位上,这里是从0位置开始算。...=sys.argv[1] b=sys.argv[2] res=multi(a,b) print('multi',res) print('ok',int(a)*int(b)) multi函数是整数相乘主函数...,输入是字符串格式两个大整数,输出是字符串格式结果;list2str函数是把包含每一位数字list转换成str,并把最高位占位用0删除。...输出结果如下: multi后边跟是用普通整数思想计算结果,ok后边跟python自己直接计算相乘结果,用于对比结果。

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算法总结——整数乘法

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 问题描述 求两个不超过200位非负整数积。 输入数据 有两行,每行是一个不超过200位非负整数,没有多余前导0。...计算过程基本上和小学生列竖式做乘法相同。为编程方便,并不急于处理进位,而将进位问题留待最后统一处理。 现以 835×49为例来说明程序计算过程。 先算835×9。...此处4×8结果代表 32个1000,因此要 aResult[3]+= 32,变为: 乘法过程完毕。接下来从 aResult[0]开始向高位逐位处理进位问题。...总结一个规律,即一个数第i位和另一个数第j位相乘所得数,一定是要累加到结果第i+j位上。...,去和an2各位相乘 //从an1个位开始 for( j = 0; j < nLen1; j ++ ) //用选定an1那一位,去乘an2各位 aResult

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分治法-整数乘法

可以将一个整数乘法分而治之,将大问题变成小问题,变成简单小数乘法再进行合并,从而解决上述问题。 当分解到只有一位数时,乘法就很简单了。...算法设计: 分解: 首先将2个整数a(n位)、b(m位)分解为两部分:ah和al、bh和bl ah表示整数a高位,al表示整数a低位, ,ah、al为n/2位。...bh表示整数b高位,bl表示整数b低位, ,bh、bl为m/2位。...2个整数a(n位)、b(m位)相乘转换成了4个乘法运算ah*bh、ah*bl、al*bh、al*bl,而乘数位数变为了原来一半。...算法复杂度分析: 假设两个n位整数相乘时间复杂度为T(n),则: 当n>1时,可以递推求解如下: 递推最终规模为1,令n=2^x,则x=logn,那么有: 整数乘法时间复杂度为O(n

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整数相乘java_整数乘法—java实现

整数相乘 参考博客: https://blog.csdn.net/oh_maxy/article/details/10903929 https://blog.csdn.net/u010867294/article.../details/77482306 整数相乘,对于计算机来说,由于整数范围存在限制,如果数值太大,则两个较大整数及其结果在表示时就将可能产生溢出。...因此,对于两个大整数乘法我们就需要将其转化为字符串来进行求解。...分治法实现整数相乘—算法思想: 当我们输入两个大整数num1,num2,长度分别为n,m,计算机无法直接计算其结果,采用分而治之思想,我们可以分别将两个数均分为四个部分,记作A,B,C,D,其中:...multiply(an, bn, x, y); } x = x + al – al / 2; y = y + bl – bl / 2; List a = getList(an, 0, al / 2); //将整数分为四个小整数

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Sweet Snippet 之 整数乘法

本文简单介绍了一种整数乘法实现方式 当整数范围较大时,直接使用乘法运算符(*)很容易导致数值溢出,如果开发工作中确实需要处理这种大范围整数,那么我们便需要实现一下(范围)整数乘法运算(一般方法便是将整数表达为字符串...,然后基于字符串来进行乘法运算)....在实现整数乘法之前,我们先来实现一下整数加法运算,朴素方法便是从低到高按位进行加法操作,并考虑进位影响,代码大概如下(Lua): local big_int = {} local function...OK,实现了整数加法,我们接着来实现整数乘法,实际上来讲,整数乘法也是可以按位进行乘法然后直接运用整数加法来解决,但是这种实现方式效率较差,更好方法还是运用二分求解: 考虑整数乘法...,我们将 分为高位 和低位 ,将 分为高位 和低位 ,并设 位数为 , 位数为 , 则有: 其中 都是相同整数乘法子问题

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c++解决整数乘法

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 c++解决整数乘法 问题描述:求两个不超过200位非负整数积 输入数据:输入有两行,每行是一个不超过200位非负整数,没有多余前导0。...输出要求:输出只一行,即相乘后结果。结果里不能有多余前导0,即如果结果是342,那么不能输出0342。...输入样例: 12345678900 98765432100 输出样例: 1219326311126352690000 解题思路: 采用列乘法竖式求解思路,采用数组存放逐位相乘后结果,最后再把低位进位加到高位上去...;//循环变量 for(i=0;i<=len1-1;i++) x[i]=x1[i]-'0'; for(i=0;i<=len2-1;i++) y[i]=x2[i]-'0'; //不考虑进位竖式乘法...len1:len2; //逐次把进位累加到结果中(由于累计后结果可能又产生了新进位,故需要循环累加) for(int times=0;times<=lenmax+1;times++)//循环次数和竖式高度有关

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Python模拟整数乘法小学竖式计算过程

让我们先看个图回顾一下小学学过计算整数乘法竖式计算过程 然后再来看如何使用Python来模拟上面的过程,虽然在Python中计算任意数字乘法都没有问题,但下面的代码作为一个算法理解还是不错,...from random import randint def mul(a, b): '''小学竖式两个整数相乘算法实现''' #把两个整数分离开成为各位数字再逆序 aa = list(map...(int, reversed(str(a)))) bb = list(map(int, reversed(str(b)))) #n位整数和m位整数乘积最多是n+m位整数 result...= [0] * (len(aa)+len(bb)) #按小学整数乘法竖式计算两个整数乘积 for ia, va in enumerate(aa): #c表示进位,初始为0...c = 0 for ib, vb in enumerate(bb): #Python中内置函数devmod()可以同时计算整商和余数 c, result[ia+ib] = divmod

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算法学习-分治法-整数乘法

基本问题 整数乘法(C)请设计一个有效算法,可以进行两个n位整数乘法运算。 设X和Y都是n位二进制整数,现在要计算它们乘积XY。...下面我们用分治法来设计一个更有效整数乘积算法。 我们将n位二进制整数X和Y各分为2段,每段长为n/2位(为简单起见,假设n是2幂),如图6-3所示。 ?...这样,X和Y乘积为: XY=(A2^(n/2)+B)(C2^(n/2)+D)=AC2^n+(AD+CB)2^(n/2)+BD (1) 如果按式(1)计算XY,则我们必须进行4次n/2位整数乘法(AC...因此,用(1)式来计算X和Y乘积并不比小学生方法更有效。要想改进算法计算复杂性,必须减少乘法次数。.../article/details/8890717 JAVA版 http://blog.csdn.net/nizhou1/article/details/12710741 拓展思考 1、如果将一个整数分成

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整数乘法运算

概述 都知道, 计算机中存储整数是存在着位数限制, 所以如果需要计算100位数字相乘, 因为编程本身是不支持存储这么大数字, 所以就需要自己实现, 当然了, 各个编程语言都有大数工具包, 何必重复造轮子...这和我刚才计算不也是10次么? 不过个位数乘法换成加法就会变快了么?...不要小看这个一次乘法运算减少, 从上面能够看出, 乘法运算运算次数是随位数成指数增长, 而加法运算则随位数成线性增长, 等看了下面的多位数相乘, 你就知道减少这一次乘法运算有什么用了....也就是说, 4位数乘法, 其中用到了3次两位数乘法, 2次两位数减法, 1次8位数加法. 8位数乘法 8位数乘法就不展开了, 直接套用4位数乘法得出结论, 其运算次数为: 3次4位数乘法: 次 2次...是不是自己知道了20多年乘法运算, 根本没有想到还有其他计算乘法运算规则? 我也没想到, 涨见识了...

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整数乘法算法分析(r12笔记第42天)

如果让自己写一些,就会发现真是漏洞百出。 我看了一个有意思问题,是关于整数乘法。...在计算机里是使用二进制,所以通常对于数值计算,假设X和Y都是n二进制整数,那么算法XY执行代价其实会很高,比如222*333即三位数和三位数乘法,需要9次运算(步运算)才能得到结果。...根据课本中精髓,是把X和Y拆分成两部分,因为是二进制n位整数,所以就把这个整数分成两部分。...位证书乘法(AC,AD,BC,BD),3次加法,2次移位(2n和2n/2),所以这样看来整体来看这种算法没有什么改进,如果要得到一个精确理论值,那就是 当n>1时候 T(n)=4T(n/2)+O(...这个复杂度就需要3次n/2位数乘法(AC,BD,(A-B)(D-C)) 6次加法,减法和2次移位 这个时间复杂度就是当n>1时, T(n)=3T(n/2)+O(n) 这个改进是多大呢,T(n)

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