BigInt类表示不超过100位的无符号大整数。试重载>>,<<和+,以支持无符号大整数的输入、输出与求和(假设结果仍是一个不超过100位的无符号大整数)。 重载面向BigInt类对象的运算符: >> << + 裁判测试程序样例: #include <iostream> #include <string> using namespace std; /* 请在这里填写答案 */ int main(){ BigInt a, b, c; cin>>a>>b; c=a+b; cout<<a<<"+"<<b<<"="<<c<<endl; return 0; } 输入样例: 123456789 987654321 输出样例: 123456789+987654321=1111111110
时间: 2025-05-08 18:15:37 浏览: 53
### 实现BigInt类支持无符号大整数的操作
为了实现一个能够处理不超过100位的无符号大整数的 `BigInt` 类,并且重载右移 (`>>`)、左移 (`<<`) 和加号 (`+`) 运算符以分别支持输入、输出和加法操作,可以按照以下方式设计该类。
#### 1. BigInt类的设计
`BigInt` 类的核心是一个字符串数组或者字符向量,用来存储每一位数字。由于题目要求支持最多100位的大整数,因此可以通过固定大小的数据结构来保存数值。
以下是完整的代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
class BigInt {
private:
std::string num;
public:
// 构造函数
BigInt(const std::string& s = "") : num(s) {}
// 加法运算符重载 (+)
BigInt operator+(const BigInt& other) const {
std::string result;
int carry = 0, sum = 0;
int i = this->num.size() - 1, j = other.num.size() - 1;
while (i >= 0 || j >= 0 || carry > 0) {
sum = carry;
if (i >= 0) sum += this->num[i--] - '0';
if (j >= 0) sum += other.num[j--] - '0';
carry = sum / 10;
result.push_back((sum % 10) + '0');
}
std::reverse(result.begin(), result.end());
return BigInt(result);
}
// 输出流运算符重载 (<<)
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BigInt& bigInt);
// 输入流运算符重载 (>>)
friend std::istream& operator>>(std::istream& is, BigInt& bigInt);
};
// 输出流运算符重载定义
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BigInt& bigInt) {
os << bigInt.num;
return os;
}
// 输入流运算符重载定义
std::istream& operator>>(std::istream& is, BigInt& bigInt) {
std::string input;
is >> input;
for (char c : input) {
if (!isdigit(c)) throw std::invalid_argument("Invalid character in input");
}
bigInt.num = input;
return is;
}
```
#### 2. 关键点解析
- **数据存储**
使用 `std::string` 来存储大整数的每一位数字[^1]。这种方式便于逐位访问和修改,同时也方便后续扩展其他功能。
- **加法运算符重载**
在加法运算中,采用从低位到高位的方式依次计算每位的结果,并记录进位情况。最终将结果反转得到正确的表示形式[^3]。
- **输入/输出运算符重载**
对于输入流 (`>>`) 的重载,验证输入是否仅包含合法的十进制数字;对于输出流 (`<<`) 的重载,则简单地打印内部存储的字符串表示形式。
#### 示例程序
下面展示了一个简单的测试案例,演示如何使用上述 `BigInt` 类及其运算符重载功能:
```cpp
int main() {
BigInt a, b, c;
std::cout << "Enter first large integer: ";
std::cin >> a;
std::cout << "Enter second large integer: ";
std::cin >> b;
c = a + b;
std::cout << "Sum of the two integers: " << c << std::endl;
return 0;
}
```
运行此程序时,用户可以从控制台输入两个大整数,程序会自动计算其和并显示结果。
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