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Python函数实现大整数乘法

发布时间:2023-07-03 07:43:33

大整数乘法是指两个或多个特别大的整数进行乘法运算。在Python中,普通的乘法运算符(*)对于大整数运算的范围有限,因为Python的整数类型有限制。

为了实现大整数乘法,我们可以使用字符串和基本的算术运算符来模拟整数的乘法运算。具体实现的步骤如下:

1. 将两个大整数转换为字符串形式输入,并初始化一个保存结果的空字符串。

2. 分别对两个输入的字符串进行逆序遍历,并在遍历的过程中累加乘积。

3. 对于每一位的乘积,我们将其与结果字符串中对应位的数字相加,并将结果保存到结果字符串的对应位置上。

4. 遍历完两个输入字符串后,我们得到了乘法结果的逆序表示。需要将其进行反转,并去除结果字符串开头的0。

5. 输出最后的结果字符串,即为大整数的乘法结果。

下面是一个示例实现:

def multiply(num1, num2):
    n1, n2 = len(num1), len(num2)
    result = [0] * (n1+n2)
    
    for i in range(n1-1, -1, -1):
        for j in range(n2-1, -1, -1):
            mul = int(num1[i]) * int(num2[j])
            p1, p2 = i+j, i+j+1
            summation = mul + result[p2]
            
            result[p2] = summation % 10
            result[p1] += summation // 10
    
    i = 0
    while i < len(result) and result[i] == 0:
        i += 1
    
    return ''.join(map(str, result[i:]))

这个函数使用了一个长度为n1+n2的列表result来保存乘法运算的结果。在两个数字字符串的遍历过程中,我们每次计算两个位数的乘积,并根据位数的位置将乘积结果相加到result列表的对应位置。

最后,我们对结果进行格式化,去除开头的0,并将结果转换为字符串返回。

使用该函数,我们可以计算任意大整数的乘法结果。例如:

num1 = "123456789"
num2 = "987654321"
result = multiply(num1, num2)
print(result)  # 输出:121932631112635269

这是大整数123456789987654321的乘法结果。