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【Java教程】任意大整数的相加运算

来源:黑马程序员

浏览2272人

2022.09.15

大家好,今天我给大家带来了一个小程序,它实现了对两个任意大整数的相加运算。

我们知道,在Java中对整数进行运算可以使用int类型,如果范围不够,可以使用long,再大可以使用double,如果想对更大的整数运算可以使用BigInteger类。今天,我们就自己来编写一段程序,实现对两个任意大的整数的加法运算。

本文将按照以下的步骤讲解:

1. 实现思路
2. 完整代码清单
3. 结束语

一. 实现思路

1.1 存储方式

由于要表示一个很大的数字,所以,不能用基本类型存储。这里我们使用String存储,例如:

String s1 = "1234567890123456789012345";
String s2 = "66666666666666666666";

1.2 运算方式

很显然,两个String类型不能做加法运算,所以我们要逐一截取出两个字符串的最后两个数字,然后将它们转换为int类型再做加法运算,并将结果再存储到一个新的结果字符串中,这样从低位到高位,依次相加,最后的结果字符串中就是相加结果。我们先看一个简单的例子。

1.3 简单示例

例如有以下两个存储了数字的字符串:

String s1 = "1234";
String s2 = "18";

我们要截取出两个字符串的最低位4和8,并转换为int值,然后进行加法运算。但这里涉及到一个“进位”的问题,如果4 + 8,应该是:进1落2,如果是4 + 3,应该表示为:进0落7,所以我们要定义变量这个“进位”的值。

String result = "";//存储结果字符串
int c = 0;//存储进位的值
​
//截取两个字符串的最末尾数字
String r1 = s1.substring(s1.length() - 1);
String r2 = s2.substring(s2.length() - 1);
//将最后一位的字符串转换为int值
int n1 = Integer.parseInt(r1);
int n2 = Integer.parseInt(r2);
​
//相加
int v = n1 + n2;
​
//取出个位,并添加到result字符串中
result += v % 10;
//取出进位值,存储到c中
c = v / 10;
​
//更改两个字符串,分别去掉最后一位
s1 = s1.substring(0, s1.length() - 1);
s2 = s2.substring(0, s2.length() - 1);
​
//测试打印
System.out.println("结果字符串:" + result);
System.out.println("进位值:" + c);
System.out.println("s1去掉最后一位:" + s1);
System.out.println("s2去掉最后一位:" + s2);

程序运行后,打印结果为:

结果字符串:2
进位值:1
s1去掉最后一位:123
s2去掉最后一位:1

根据这个思路,我们就可以使用一个循环,从低位到高位分别计算每位的和。

二. 完整代码清单

package com.heima.se;
​
/**
* 大整数加法运算
* 1、弹出两个大整数最后面的整数
* 2、用这两个整数以及进位值求和
* 3、求和的整数个位计算结果,添加到结果中;十位为进位值,下一次循环使用。
*/
public class BigIntegerAddition {
   public static void main(String[] args) {//1234634556790123455679011
       String s1 = "1234567890123456789012345";
       String s2 = "66666666666666666666";
       System.out.println(add(s1, s2));
  }
​
   /**
    * 大整数加法运算
    * @param s1
    * @param s2
    * @return
    */
   public static String add(String s1, String s2) {
       String result = "";//结果
       int c = 0;//进位值,例如两个个位数相加有进位,那么c表示的就是进位
       while(!s1.isEmpty() || !s2.isEmpty()|| c > 0) {//如果两个整数以及进位都为空,那么就结束循环
           int num1 = 0;//第一个整数当前位的值,默认为0
           if(!s1.isEmpty()) {//如果第一个整数不为空
               num1 = Integer.parseInt(s1.substring(s1.length()-1));//获取最后一个字符转换成整数
               s1 = s1.substring(0, s1.length()-1);//获取后删除最后一个字符
          }
​
           int num2 = 0;//第二个整数当前位的值,默认为0
           if(!s2.isEmpty()) {
               num2 = Integer.parseInt(s2.substring(s2.length()-1));
               s2 = s2.substring(0, s2.length()-1);
          }
​
           int res = num1 + num2 + c;//计算两个整数当前位及进位的和
           result = res % 10 + result;//因为res可能会有进位,所以res可能会是两位数,所以只取个位,所以模10,然后再与之前的结果连接
           c = res / 10;//保存进位的结果,在下一次循环时使用。
      }
       return result;
  }
}

三. 结束语

在今天这个程序中,我们仅仅使用了String类及Integer类的一些相关方法就实现了两个任意大整数的相加,通过循环,从低位到高位,逐位数字的累加,并将结果存储到一个新字符串中,是不是很简单!后续的文章,我会为大家带来更多、更有趣、更实用的一些案例,请大家持续关注哦!