golang の大きな数の乗算と除算

デジタル時代の到来により、大きな数値の計算はプログラム開発において不可欠なスキルになりました。プログラム要件、特に科学計算や暗号化アルゴリズムなどの分野では、大きな数の乗算と除算が特に重要です。 Go 言語 (golang) は急速に発展しているプログラミング言語であり、その強力な同時実行機能と高速かつ効率的な実行速度により、大量の計算に対してより効率的なソリューションが提供されます。

この記事では、Go 言語で大桁整数や浮動小数点数の乗算や除算を中心に大桁計算を実装する主な方法を紹介します。

1. 大整数乗算

大整数乗算とは、2 つの大きな数 (正または負の数) を乗算することを指します。 Go 言語では、配列を使用して大きな数値を表すことができます。配列の各要素は、最初のビットが最上位ビットである、大きな数値の各ビットを表します。配列の長さは、大きな数値の数と一致します。

Go 言語は、非常に便利なライブラリ math/big を提供します。これは、任意の桁数の整数を処理でき、一般的な加算、減算、乗算、除算、剰余などの演算をサポートします。このライブラリを使用すると、大きな数の乗算を簡単に実装できます。

次は、単純な大きな数の乗算コード例です:

import "math/big"

func BigMul(x, y string) string {
    // 创建Big对象
    bx := big.NewInt(0)
    by := big.NewInt(0)

    // 将字符串转换成Big整数
    bx.SetString(x, 10)
    by.SetString(y, 10)

    // 两数相乘
    bz := big.NewInt(0)
    bz.Mul(bx, by)

    // 返回结果
    return bz.String()
}

2. 大きな整数の除算

大きな整数の除算は、2 つの大きな数 (正または負の数) を指します。除算処理を行います。 Go 言語では、「二分商」アルゴリズムを使用して、ビットごとの除算に基づいてキャリーおよびボロー操作を実行し、大きな数の除算を実現できます。

次は、単純な大きな数値の除算コード例です:

import "math/big"

func BigDiv(x, y string) string {
    // 创建Big对象
    bx := big.NewInt(0)
    by := big.NewInt(0)

    // 将字符串转换成Big整数
    bx.SetString(x, 10)
    by.SetString(y, 10)

    // 判断除数是否为0
    if by.Cmp(big.NewInt(0)) == 0 {
        return "error: divide by zero"
    }

    // 设置商和余数
    bq := big.NewInt(0)
    br := big.NewInt(0)

    // 两个大数相除
    bq.DivMod(bx, by, br)

    // 返回商
    return bq.String()
}

3. 大きな浮動小数点数の乗算

大きな浮動小数点数の乗算とは、2 の乗算を指します。浮動小数点乗算を実行するには、大きな数値 (正の数または負の数) を使用します。 Go 言語では、big.Float 型を使用して大きな浮動小数点数の乗算を実装できます。

次は、単純な大きな浮動小数点数の乗算コード例です:

import "math/big"

func BigFloatMul(x, y string) string {
    // 创建BigFloat对象
    bx := big.NewFloat(0)
    by := big.NewFloat(0)

    // 将字符串转换成BigFloat浮点数
    bx.SetString(x)
    by.SetString(y)

    // 两数相乘
    bz := big.NewFloat(0)
    bz.Mul(bx, by)

    // 返回结果
    return bz.String()
}

4. 大きな浮動小数点数の除算

大きな浮動小数点数の除算は、2 の除算を指します。大きな数値（正の数または負の数）は浮動小数点の除算処理を実行します。 Go 言語では、「高精度除算」アルゴリズムを使用して、浮動小数点数のビットごとの除算に基づいてキャリーおよびボロー演算を実行し、大きな浮動小数点数の除算を実現できます。

以下は、単純な大きな浮動小数点数の除算コード例です。

import "math/big"

func BigFloatDiv(x, y string) string {
    // 创建BigFloat对象
    bx := big.NewFloat(0)
    by := big.NewFloat(0)

    // 将字符串转换成BigFloat浮点数
    bx.SetString(x)
    by.SetString(y)

    // 判断除数是否为0
    if by.Cmp(big.NewFloat(0)) == 0 {
        return "error: divide by zero"
    }

    // 设置商
    bq := big.NewFloat(0)

    // 两个大数相除
    bq.Quo(bx, by)

    // 返回商
    return bq.String()
}

概要

math/big で提供されるメソッドを使用して、Go 言語で簡単に処理できます。パッケージ 多数のコンピューティングのニーズ。複雑な科学技術コンピューティング、暗号化、金融コンピューティングなどの分野では、大量の計算が非常に一般的な要件であるため、コードは高い再現性と保守性を備えています。この記事で紹介した方法により、大桁計算をより簡単に実装でき、プログラムのパフォーマンスとメンテナンス効率を向上させることができます。

以上がgolang の大きな数の乗算と除算の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。