int getInt(struct NUMBER *a,int *x)
{
int i,j,tmp = 1,max = 0,min = 0;
struct NUMBER b;
*x = 0;//xに直す
setInt(&b,INT_MAX);//2^31 - 1 = intで表される最高の数
max = (numComp(a,&b) == 1) ?0:1;
setInt(&b,INT_MIN);//-2^31 = intで表される最少の数
min = (numComp(a,&b) == -1)?0:1;
if(max&&min)
{
for(i = 0;i < KETA;i++)
{
for(j = 0;j < i;j++)
tmp *= 10;//i乗になる
*x = *x + (a->n[i] * tmp);
tmp = 1;
}
}
else if(!max)
{
*x = INT_MAX;
return(-1);
}
else
{
*x = INT_MIN;
return(-1);
}
*x *= getSign(a);
return(0);
}
int sub(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c)
{
int i,f_hizero = 0,h = 0,res = 0,tmp = 1;
struct NUMBER tmp_a,tmp_b;
/*値を動かすので一時的に保存*/
copyNumber(a,&tmp_a);
copyNumber(b,&tmp_b);
if(numComp(a,b) == -1)
{
copyNumber(a,&tmp_b);
copyNumber(b,&tmp_a);//a > bにしたいので
tmp = -1;
}
else
{
copyNumber(a,&tmp_a);
copyNumber(b,&tmp_b);
}
clearByZero(c);//cを0に
if(getSign(a) == 1&&getSign(b) == 1)//a,bも+の時は通常のsub
{
if(numComp(&tmp_a,&tmp_b) == 0)
return(0);//aとbが同じならcは0だから
f_hizero = firstNotZero(&tmp_a);//aは必ず大きい値なのでf_hizeroも大きい方になる
/*計算部*/
for(i = 0;i <= f_hizero;i++)
{
tmp_a.n[i] -= h;//繰り下がり分を引く
h = (tmp_a.n[i]>=tmp_b.n[i])? 0:1;
c->n[i] = h * 10 + tmp_a.n[i] - tmp_b.n[i];
}
if(f_hizero == KETA - 1&&h != 0)
res = -1;
setSign(c,tmp);
}
/*絶対値を使うので保存*/
getAbs(a,&tmp_a);
getAbs(b,&tmp_b);
if(getSign(a) == 1 && getSign(b) == -1)//aが+、bが-の時はa+b通常のadd
res = add(a,&tmp_b,c);
if(getSign(a) == -1 && getSign(b) == 1 )//aが-、bが+の時は-a-b、つまり-(a+b)、addの結果を負にする
{
res = add(b,&tmp_a,c);
setSign(c,-1);
}
if(getSign(a) == -1 && getSign(b) == -1)//aもbも-の時は-a + b、つまりb-aをすればいい。
res = sub(&tmp_b,&tmp_a,c);
return(res);
}
//減算
int sub(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c){
int h=0;//桁下がりみてる
int i;
int cha,chb;//構造体が正か負か確認引数
int flag;
struct NUMBER d;//絶対値をとる
struct NUMBER e,f;//大小比較するためのe>f
clearByZero(c);
clearByZero(&e);
clearByZero(&f);
if(numComp(a,b)==1){ //大きいほうをe小さいほうをf
copyNumber(a,&e);
copyNumber(b,&f);
setSign(c,1);
}
if(numComp(a,b)==-1){ //上に同じく
copyNumber(b,&e);
copyNumber(a,&f);
setSign(c,-1);
}
if(numComp(a,b)==0){
setInt(c,0);
setSign(c,1);
return 1;
}
for(i=KETA-1;i>-1;i--){
e.n[i]=e.n[i]-h; //aiからhを引く
if(e.n[i] >= f.n[i]){//ai>=biならば
c->n[i]=e.n[i]-f.n[i];//ci=ai-bi
h=0;//h=0
}
if(e.n[i] < f.n[i]){//ai<biならば
c->n[i]=10+e.n[i]-f.n[i];//ci=10+ai-bi
h=1;//h=1
}
}
if(h != 0){
printf("/erroe\n");
return -1;
}
return 0;
}
int sub(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c)
{
int i,h=0,d=0;
struct NUMBER temp;
clearByZero(&temp);
clearByZero(c);
if(getSign(a)==1)
{
if(getSign(b)==1)
{
for(i=0;i<KETA;i++)
{
if(numComp(a,b)==1)
{
d=a->n[i]-b->n[i]-h;
h=0;
if(d<0)
{
d+=10;
h=1;
}
c->n[i]=d;
}
else
{
getAbs(b,&temp);
sub(&temp,a,c);
setSign(c,-1);
}
}
}
else if(getSign(b)==-1)
{
getAbs(b,&temp);
add(a,&temp,c);
}
}
else if(getSign(a)==-1)
{
if(getSign(b)==1)
{
getAbs(a,&temp);
add(b,&temp,c);
setSign(c,-1);
}
else if(getSign(b)==-1)
{
getAbs(b,&temp);
add(&temp,a,c);
}
}
return 0;
}
int fastpower(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c)
{
int res = 0,i = 0,mulKeta = KETA * 3.3 + 1;
struct NUMBER tmp_b,tmp_c,one,two,tmp,surplus;
struct NUMBER mul;
setInt(&two,2);//twoは2という定数とする
setInt(&one,1);//oneは1という定数とする
copyNumber(b,&tmp_b);//tmp_bにbを代入
setInt(c,1);//cを1に
if(isZero(b) == 0)//bが最初から0ならば
return(0);//n^0は(0を除いて)必ず1になるためこれでOK
if(getSign(b) == -1)//bが負なら
return(-1);
i = 0;
while(1)
{
copyNumber(&tmp_b,&tmp);//tmpにtmp_bを代入
divide(&tmp,&two,&tmp_b,&surplus);//tmp_b /= 2,surplus = tmp_b % 2をおこなう
if(i == 0)
copyNumber(a,&mul);
else
{
copyNumber(&mul,&tmp);
res = multiple(&tmp,&tmp,&mul);//mul ^ i = mul ^ i/2^2
}
if(res == -1)
return(-1);//multipleで何か起きた場合、異常終了
if(numComp(&surplus,&one) == 0)//余り = 1だったら
{
copyNumber(c,&tmp_c);
res = multiple(&tmp_c,&mul,c);//c *= mul[i]
}
if(res == -1)
return(-1);
i++;
if(isZero(&tmp_b) == 0)
break;//tmp_bが0になったらbreak
}
return(0);//ここまで正常にできれば成功
}
int main(void)
{
srandom(time(NULL));
struct NUMBER a,b,c,d,e;
int r;
int x=0,y=0,z=0;
int i,flag;
//setint のテスト
setInt(&a,-12344);
printf("a = ");
dispNumber(&a);
printf("\n");
//setSignのテスト
copyNumber(&a,&b);
setSign(&b,1);
printf("b = ");
dispNumber(&b);
printf("\n");
//getSignのテスト
r=getSign(&b);
printf("getSign() = %d\n",r);
//numCompのテスト
r=numComp(&a,&b);
printf("numComp() = %d\n",r);
setInt(&b,-9996702);
printf("b = ");
dispNumber(&b);
printf("\n");
//addのテストプログラム
add(&b,&a,&c);
printf("add = ");
dispNumber(&c);
printf("\n");
//subのテストプログラム
sub(&c,&a,&d);
printf("sub = ");
dispNumber(&d);
printf("\n");
setInt(&a,12345);
setInt(&b,67894);
//multipleのテスト
multiple(&b,&a,&d);
printf("mul = ");
dispNumber(&d);
printf("\n");
setInt(&a,INT_MIN);
printf("a = ");
dispNumber(&a);
printf("\n");
putchar('\n');
return 0;
}
int divide(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c,struct NUMBER *d)
{
int k,res = 0;
struct NUMBER tmp_a,n,m,l,abs_a,abs_b;
copyNumber(a,&tmp_a);//aが破壊されないようにtmp_aにコピー
if(isZero(b) == 0)//isZeroは0か-1が返るので
return(-1);
clearByZero(c);
clearByZero(d);//c,dを0でクリア
clearByZero(&n);
clearByZero(&m);
clearByZero(&l);//作業用変数n,m,lを0でクリア
setInt(&n,1);//適当な変数に1を突っ込む
if(numComp(b,&n) == 0)//除数が1ならば
{
copyNumber(a,c);//c = a;
return(0);
}
getAbs(a,&abs_a);
getAbs(b,&abs_b);//a,bの絶対値をとる
if((getSign(a) == 1) && (getSign(b) == 1))
{
while(1)//xから何回yを引けるか調べる
{
if(numComp(&tmp_a,b) == -1)//a < bならば
break;
copyNumber(b,&n);//bを作業用変数nに代入
setInt(&m,1);//作業用変数mに1を代入
while(1)
{
copyNumber(&n,&l);
mulBy10(&l,&n);
copyNumber(&m,&l);
mulBy10(&l,&m);//mとnを10倍
if(numComp(&tmp_a,&n) == -1)//a < nならば
{
copyNumber(&n,&l);
divBy10(&l,&n);
copyNumber(&m,&l);
divBy10(&l,&m);//10倍しちゃったので10で割る。いい方法を模索中、一時的に保存する?
break;
}
}
while(1)
{
copyNumber(&tmp_a,&l);//lに現在のaを代入
sub(&l,&n,&tmp_a);//a = l -n; すなわち a -= n;
copyNumber(c,&l);//lにcを代入
add(&l,&m,c);//c = l + m;すわなち c += m;
if(numComp(&tmp_a,&n) == -1)
break;
}
}
copyNumber(&tmp_a,d);//残ったtmp_aがすなわち剰余
}
if((getSign(a) == 1) && (getSign(b) == -1))
{
res = divide(a,&abs_b,c,d);
setSign(c,-1);//+ / -は解が負であるため
}
if((getSign(a) == -1) && (getSign(b) == 1))
{
res = divide(&abs_a,b,c,d);
setSign(c,-1);//- / +は解が負であるため
setSign(d,-1);//- / +は剰余が負であるため
}
if((getSign(a) == -1)&& (getSign(b) == -1))
{
res = divide(&abs_a,&abs_b,c,d);//-x / -yは解が正であるためなにもしない
setSign(d,-1);//- / -は剰余が負であるため
}
return(res);
}
int multiple(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c)
{
int e,h,res = 0,i,j,f_hizero_a,f_hizero_b;
struct NUMBER d,tmp_c,abs_a,abs_b,tmp;
clearByZero(c);
clearByZero(&tmp_c);
/*絶対値を使う場合があるので*/
getAbs(a,&abs_a);
getAbs(b,&abs_b);
if(isZero(a) == 0 || isZero(b) == 0)
return(0);//もうcは0になっているのでcBZはしない
setInt(&tmp,1);//tmpに1を代入
if(numComp(a,&tmp) == 0)//aとtmpが同じ値なら = aが1なら
{
copyNumber(b,c);//cにbをコピー
return(0);
}
if(numComp(b,&tmp) == 0)
{
copyNumber(a,c);//cにaをコピー
return(0);
}
f_hizero_a = firstNotZero(a);//aの最初の非ゼロを数える、これはjの最大値となる
f_hizero_b = firstNotZero(b);//bの最初の非ゼロを数える、これはiの最大値となる
if(getSign(a) == 1&&getSign(b) == 1)//a,bも+の時は通常のmultiple
{
for(i = 0;i <= f_hizero_b;i++)//第一ループ、求めるのはa * b
{
h = 0;
clearByZero(&d);
if(b->n[i] == 0)//a * bのbが0の時の結果は0
clearByZero(&d);
else if(b->n[i] == 1)//a * bのbが1の時の結果はa
{
for(j = 0;j <= f_hizero_a;j++)
{
d.n[j + i] = a->n[j];
}
}
else
{
for(j = 0;j <= f_hizero_a;j++)//第二ループ、求めるのはa * b_i
{
if(i + j >KETA - 1)//i + jは値を代入する部分なのでここがKETA - 1を超えていたらアウト
return(-1);
e = a->n[j] * b->n[i] + h;//eにa_j * b_iと前の繰り上がりを足す
d.n[j + i] =e % 10;//d_i+jにeの一桁目を代入
h = e / 10;//hにeの二桁目を代入 = 繰り上がり
}
}
if(i + j < KETA)
d.n[j + i] = h;//jがf_hizero_aまでなので乗算した時のhをここに代入する。
else if(h != 0)
return(-1);
res = add(c,&d,&tmp_c);
if(res == -1)//addでオーバーフローが起きた時のためのif
return(-1);
copyNumber(&tmp_c,c);
}
}
if(getSign(a) == 1 && getSign(b) == -1)//aが+、bが-の時は-(a*|b|)
{
res = multiple(a,&abs_b,c);
setSign(c,-1);
}
if(getSign(a) == -1 && getSign(b) == 1 )//aが-、bが+の時は-(|a|*b)
{
res = multiple(&abs_a,b,c);
setSign(c,-1);
}
if(getSign(a) == -1 && getSign(b) == -1)//aもbも-の時は|a| * |b|
res = multiple(&abs_b,&abs_a,c);
return(res);
}
//除算(ひっ算ver.)
int divide(struct NUMBER *a,struct NUMBER *b,struct NUMBER *c,struct NUMBER *d){
struct NUMBER az,bz;//絶対値
struct NUMBER bb;//azと同じ桁数にしたbzを保管
struct NUMBER sho,amari;
struct NUMBER tmp;//一時保管場所
struct NUMBER n;//n:azのコピー
struct NUMBER c1,d1;//普通の除算を行うときに使う
struct NUMBER bz2;//bzコピー
int i=0;
int ak,bk;//aとbのゼロ判定かつ桁数をみる。
int f;//aとbの桁数の差
int ch;
clearByZero(c);
clearByZero(d);
clearByZero(&az);
clearByZero(&bz);
clearByZero(&bb);
clearByZero(&sho);
clearByZero(&amari);
clearByZero(&tmp);
clearByZero(&n);
copyNumber(a,&az);
copyNumber(b,&bz);
copyNumber(&bz,&bz2);
if(numComp(a,b)==-1) {
return -1;
}
if(isZero(b)==0){
return -1;
}
if(isZero(a)==0){
setInt(c,0);
setInt(d,0);
return 0;
}
ak=readKETA(a);
bk=readKETA(b);
//bをaと桁数合わせる。
if(ak>bk){
f=ak-bk; //桁数の差を知る
while(i<f){
mulBy10(&bz,&bb);
copyNumber(&bb,&bz);
i++;
}
}
copyNumber(&bz,&bb);
//除算実行
while(1){
//桁数を合わせたbのほうが大きい場合
//÷10して、fをデクリメント
if(numComp(&az,&bb)==-1){
divBy10(&bb,&tmp);
copyNumber(&tmp,&bb);
f--;
}
//分母のほうが大きい場合
if(numComp(&az,&bz2)==-1) {
break;
}
copyNumber(&az,&n);
i=0;
while(numComp(&az,&bb)==1 || numComp(&az,&bb)==0){ //az<bbになるまで繰り返す。
//ふつうの割り算アルゴリズム
sub(&n,&bb,&tmp);
copyNumber(&tmp,&n);
copyNumber(&n,&az);
i++;
}
c->n[KETA-1-f]=i;
copyNumber(&n,&az);
}
copyNumber(&n,d);
return 0;
}
