HDU 1402 A * B Problem Plus(FFT實現高精度乘法)
阿新 • • 發佈:2019-02-14
題意:50000位以內的高精度乘法。
思路:熟悉一下FFT的用法。多項式的乘法實際上是多項式係數向量的卷積,利用FFT進行多項式乘法,步驟如下:
1.補零:在兩個多項式的最前面補零,得到兩個2n次的多項式,設係數向量分別為v1,v2。
2.求值:用FFT計算f1 = DFT(v1), f2 = DFT(v2)。這裡得到的f1,分別是兩個輸入多項式在2n次單位根處的各個取值(即點值表示)。
3.乘法:把兩個向量f1, f2的每一維相乘得到向量f。它對應輸入多項式的點值表示。
4.插值:用FFT計算v=IDFT(f),其中v就是乘積的係數向量。
關於卷積,有一個神解釋..........
#include<cstdio> #include<cstring> #include<cmath> #include<cstdlib> #include<iostream> #include<algorithm> #include<vector> #include<map> #include<queue> #include<stack> #include<string> #include<map> #include<set> #include<ctime> #define eps 1e-6 #define LL long long #define pii (pair<int, int>) //#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000") using namespace std; const int maxn = 400000; //const int INF = 0x3f3f3f3f; const double PI = acos(-1.0); //複數結構體 struct complex { double r,i; complex(double _r = 0.0,double _i = 0.0) { r = _r; i = _i; } complex operator +(const complex &b) { return complex(r+b.r,i+b.i); } complex operator -(const complex &b) { return complex(r-b.r,i-b.i); } complex operator *(const complex &b) { return complex(r*b.r-i*b.i,r*b.i+i*b.r); } }; /* * 進行FFT和IFFT前的反轉變換。 * 位置i和 (i二進位制反轉後位置)互換 * len必須取2的冪 */ void change(complex y[],int len) { int i,j,k; for(i = 1, j = len/2;i < len-1; i++) { if(i < j)swap(y[i],y[j]); //交換互為小標反轉的元素,i<j保證交換一次 //i做正常的+1,j左反轉型別的+1,始終保持i和j是反轉的 k = len/2; while( j >= k) { j -= k; k /= 2; } if(j < k) j += k; } } /* * 做FFT * len必須為2^k形式, * on==1時是DFT,on==-1時是IDFT */ void fft(complex y[],int len,int on) { change(y,len); for(int h = 2; h <= len; h <<= 1) { complex wn(cos(-on*2*PI/h),sin(-on*2*PI/h)); for(int j = 0;j < len;j+=h) { complex w(1,0); for(int k = j;k < j+h/2;k++) { complex u = y[k]; complex t = w*y[k+h/2]; y[k] = u+t; y[k+h/2] = u-t; w = w*wn; } } } if(on == -1) for(int i = 0;i < len;i++) y[i].r /= len; } char num1[maxn], num2[maxn]; complex x1[maxn], x2[maxn]; int ans[maxn]; int main() { //freopen("input.txt", "r", stdin); while(cin >> num1 >> num2) { memset(ans, 0, sizeof(ans)); int len = 1, len1 = strlen(num1), len2 = strlen(num2); while(len<len1+len2+1) len <<= 1; for(int i = 0; i < len1; i++) x1[len1-1-i] = complex((double)(num1[i]-'0'), 0); for(int i = len1; i < len; i++) x1[i] = complex(0, 0); fft(x1, len, 1); for(int i = 0; i < len2; i++) x2[len2-1-i] = complex((double)(num2[i]-'0'), 0); for(int i = len2; i < len; i++) x2[i] = complex(0, 0); fft(x2, len, 1); for(int i = 0; i < len; i++) x1[i] = x1[i] * x2[i]; fft(x1, len, -1); for(int i = 0; i < len; i++) ans[i] = (int)(x1[i].r+0.5); for(int i = 1; i < len; i++) { ans[i] += ans[i-1]/10; ans[i-1] %= 10; } while(len>0 && !ans[len]) len--; for(int i = len; i >= 0; i--) printf("%c", ans[i]+'0'); puts(""); } return 0; }