java 进行超大整数的加减乘除四则运算（自己部分实现BigInteger）

 1 private  stringbuffer plusadd(string strnum1,string strnum2){
 2         //把两个数字字符串倒置，并存入字符数组
 3         char [] num1 = new stringbuffer(strnum1).reverse().tostring().tochararray();
 4         char [] num2 = new stringbuffer(strnum2).reverse().tostring().tochararray();
 5         int maxlength = math.max(num1.length,num2.length);
 6         int minlength = math.min(num1.length,num2.length);
 7         //n位和m位的非负整数相加的和，要么是max（n，m）位，要么是max（n，m）+1位。
 8         stringbuffer value = new stringbuffer();
 9     
10         /*--------------计算和数开始------------------------*/
11         int i,jinwei=0;
12         for(i=0;i<minlength;i++){
13             int temp = jinwei + num1[i] - '0'  +num2[i] - '0';
14             value.append((char)(temp%10 + '0')); 
15             jinwei = temp/10;
16         }
17         if(maxlength == num1.length)
18             jinwei = onebitadd(jinwei,num1,i,maxlength,value);
19         else
20             jinwei = onebitadd(jinwei,num2,i,maxlength,value);
21         if(jinwei != 0)
22              value.append((char)(jinwei +'0'));
23         /*--------------计算和数结束------------------------*/
24         return deletezero(value).reverse();
25     }

 1 private  stringbuffer plusminus(string bignumstr,string smallnumstr){
 2         //把两个数字字符串倒置，并存入字符数组
 3         char [] num1 = new stringbuffer(bignumstr).reverse().tostring().tochararray();
 4         char [] num2 = new stringbuffer(smallnumstr).reverse().tostring().tochararray();
 5         stringbuffer value = new stringbuffer();
 6         
 7         /*--------------计算减法开始------------------------*/    
 8         int i,temp,jiewei = 0;
 9         for(i = 0;i<smallnumstr.length();i++){
10             temp = num1[i]  - jiewei - num2[i];
11             jiewei = onebitminus(temp,value,i);    
12         }
13         //处理较大数比较小数多出来的位
14         for(;i<bignumstr.length();i++){
15             temp = num1[i] - '0' - jiewei;
16             jiewei = onebitminus(temp,value,i);
17         }
18         /*--------------计算减法结束------------------------*/
19         return deletezero(value).reverse();
20     }

private  stringbuffer plusmulti(stringbuffer str1,stringbuffer str2) {
        //新建两个stringbuffer，存储两数的前后倒置。
        stringbuffer num1 = new stringbuffer(str1.substring(0)).reverse();
        stringbuffer num2 = new stringbuffer(str2.substring(0)).reverse();
        stringbuffer array = new stringbuffer();
        //n位数和m位数相乘，得到的结果的位数只能是n+m或者n+m-1。
        int len = str1.length() + str2.length();
        for(int i = 0;i<len-1;i++){
            array.append('0');
        }
        //标志n+m位
        array.append('+'); 
        
        //模拟竖式计算    
        for(int i = 0,j,jinwei = 0 ; i < str2.length() ; i++){
            jinwei = 0; //进位归位
            for(j = 0 ; j < str1.length() ; j++){
                int temp = (num2.charat(i)-'0')*(num1.charat(j)-'0') + jinwei + array.charat(i+j) - '0';
                array.setcharat(i+j,(char)(temp%10 + '0'));
                jinwei = temp /10;
            }
            if(jinwei !=0)
                array.setcharat(i+j, (char)(jinwei +'0'));
        }
        if(array.charat(len -1) == '+')
            array.setlength(len-1);
        return  array.reverse();
    }

 1 private stringbuffer plusdivide(string str1,string str2){  //str1  /   str2
 2         stringbuffer division = new stringbuffer();
 3         stringbuffer remain   = new stringbuffer();
 4         
 5         int end = 0;
 6         boolean  flag = false;            //标志在不够除时，是否需要上0。
 7         while(end < str1.length()){
 8             remain.append(str1.charat(end));    //从被除数那里取一位
 9             if(str1thanstr2(remain.tostring(),str2)){//能整除
10                 flag = true;
11                 int fullnum = greatst(remain,str2);
12                 stringbuffer fullnumstr2 = plusmulti(new stringbuffer(str2),new stringbuffer(""+fullnum));
13                 division.append(""+fullnum);
14                 remain = plusminus(remain.tostring(),fullnumstr2.tostring());
15             }
16             else if(flag)//不够除，补0
17                 division.append("0");
18             if(remain.tostring().equals("0"))
19                 remain.setlength(0);
20             end++;
21         }
22         if(division.length() == 0){
23             return division.append('0');
24         }
25         return division;
26     }

  1  
  2 public class mybiginteger {
  3     private stringbuffer data;
  4     
  5     
  6     public mybiginteger(){
  7         data = new stringbuffer("0");
  8     }
  9     public mybiginteger(string str){
 10         data = new stringbuffer(str);
 11     }
 12     public mybiginteger(stringbuffer str){
 13         data = new stringbuffer(str);
 14     }
 15  
 16     public int length(){
 17         return data.length();
 18     }
 19     public string tostring(){
 20         return data.tostring();
 21     }
 22     
 23     public boolean equals(object obj){
 24         return data == ((mybiginteger)obj).data;
 25     }
 26     
 27     /**
 28      * 功能：进行两个非负整数的相加
 29      */
 30     private  stringbuffer plusadd(string strnum1,string strnum2){
 31         //把两个数字字符串倒置，并存入字符数组
 32         char [] num1 = new stringbuffer(strnum1).reverse().tostring().tochararray();
 33         char [] num2 = new stringbuffer(strnum2).reverse().tostring().tochararray();
 34         int maxlength = math.max(num1.length,num2.length);
 35         int minlength = math.min(num1.length,num2.length);
 36         //n位和m位的非负整数相加的和，要么是max（n，m）位，要么是max（n，m）+1位。
 37         stringbuffer value = new stringbuffer();
 38     
 39         /*--------------计算和数开始------------------------*/
 40         int i,jinwei=0;
 41         for(i=0;i<minlength;i++){
 42             int temp = jinwei + num1[i] - '0'  +num2[i] - '0';
 43             value.append((char)(temp%10 + '0')); 
 44             jinwei = temp/10;
 45         }
 46         if(maxlength == num1.length)
 47             jinwei = onebitadd(jinwei,num1,i,maxlength,value);
 48         else
 49             jinwei = onebitadd(jinwei,num2,i,maxlength,value);
 50         if(jinwei != 0)
 51              value.append((char)(jinwei +'0'));
 52         /*--------------计算和数结束------------------------*/
 53         return deletezero(value).reverse();
 54     }
 55     /**
 56      * 进位加上字符数组一部分
 57      * @return
 58      */
 59     private int onebitadd(int jinwei,char []array,int beginindex,int endindex,stringbuffer value){
 60         int temp;
 61         for(int i = beginindex;i<endindex;i++){
 62             temp = jinwei + array[i] - '0';
 63             jinwei = temp/10;
 64             value.append((char)(temp%10+'0'));
 65         }
 66         return jinwei;
 67     }
 68     
 69     /**
 70      * 功能：较大的非负整数bignumstr减去较小的非负整数smallnumstr
 71      */
 72     private  stringbuffer plusminus(string bignumstr,string smallnumstr){
 73         //把两个数字字符串倒置，并存入字符数组
 74         char [] num1 = new stringbuffer(bignumstr).reverse().tostring().tochararray();
 75         char [] num2 = new stringbuffer(smallnumstr).reverse().tostring().tochararray();
 76         stringbuffer value = new stringbuffer();
 77         
 78         /*--------------计算减法开始------------------------*/    
 79         int i,temp,jiewei = 0;
 80         for(i = 0;i<smallnumstr.length();i++){
 81             temp = num1[i]  - jiewei - num2[i];
 82             jiewei = onebitminus(temp,value,i);    
 83         }
 84         //处理较大数比较小数多出来的位
 85         for(;i<bignumstr.length();i++){
 86             temp = num1[i] - '0' - jiewei;
 87             jiewei = onebitminus(temp,value,i);
 88         }
 89         /*--------------计算减法结束------------------------*/
 90         return deletezero(value).reverse();
 91     }
 92     /**
 93      * 删去多余的0
 94      */
 95     private stringbuffer deletezero(stringbuffer str){
 96         int num=0;
 97         for(int i = str.length()-1;i>=0;i--){
 98             if(str.charat(i) == '0')
 99                 num++;
100             else
101                 break;
102         }
103         if(num != str.length()) 
104             str.setlength(str.length()-num);
105         else
106             str = new stringbuffer("0");
107         return str;
108     }
109     /**
110      * 一位减法
111      */
112     private int onebitminus(int flag,stringbuffer value,int num){
113         int jiewei;
114         if(flag <0){
115             value.append((char)(10 +flag + '0'));
116             jiewei = 1;
117         }
118         else{
119             jiewei = 0;
120             value.append((char)(flag + '0'));
121         }
122         return jiewei;
123     }
124     
125     /**
126      * 名称：内部调用的减法。
127      * 功能：两个非负数相减。
128      * 结果：返回运算结果的前后倒置。
129      */
130     private  stringbuffer innerminus(string str1,string str2){
131         stringbuffer temp;
132         if(str1thanstr2(str1,str2))//若str1更大
133             temp =  plusminus(str1,str2);
134         else{
135             temp = plusminus(str2,str1);
136             if(!temp.tostring().equals("0"))
137                  temp.reverse().append('-').reverse();
138         }
139         return temp;
140     }
141     /**
142      * 判断正负
143      * true -- 非负      false -- 负
144      */
145     public boolean isnonegative(mybiginteger t){
146         if(t.data.charat(0) == '-')
147             return false;
148         return true;
149     }
150     
151     /**
152      * 对外开放的加法接口
153      * 计算str1 + str2
154      */
155     public mybiginteger add(mybiginteger str){
156         //两数都非负
157         if(isnonegative(this) && isnonegative(str)) 
158                 data = plusadd(data.tostring(),str.data.tostring());
159         else if(!isnonegative(this) && !isnonegative(str)){
160                 stringbuffer temp = plusadd(data.substring(1),str.data.substring(1));
161                 if(!temp.tostring().equals("0"))
162                     data =  temp.reverse().append('-').reverse();
163                 else
164                     data = temp;
165             }
166         else if(!isnonegative(this) && isnonegative(str))
167                 data = innerminus(str.data.tostring(),data.substring(1));
168         else
169                 data = innerminus(data.tostring(),str.data.substring(1));
170         return this;
171     }
172     /**
173      * 对外开放的减法。
174      * 计算str1 - str2
175      */
176     public mybiginteger minus(mybiginteger t){
177             //两数都为正。
178             if(isnonegative(this) && isnonegative(t))
179                 data = innerminus(this.data.tostring(),t.data.tostring());    
180             //两数都为负时，需要对innerminus得到的结果逆转正负。
181             else if(!isnonegative(this) && !isnonegative(t))  
182                 data = innerminus(t.data.substring(1),data.substring(1));        
183             //this 为负，t为非负。
184             else if(!isnonegative(this) && isnonegative(t)){
185                 stringbuffer temp = plusadd(data.substring(1),t.data.tostring());
186                 if(!temp.tostring().equals("0"))    
187                     data = temp.reverse().append('-').reverse();
188                 else
189                     data = temp;
190             }
191             //this 为非负，str为负。
192             else
193                 data = plusadd(data.tostring(),t.data.substring(1).tostring());    
194             return this;
195     }
196     
197     /**
198      * 内部使用的两个正整数乘法
199      */
200     private  stringbuffer plusmulti(stringbuffer str1,stringbuffer str2) {
201         //新建两个stringbuffer，存储两数的前后倒置。
202         stringbuffer num1 = new stringbuffer(str1.substring(0)).reverse();
203         stringbuffer num2 = new stringbuffer(str2.substring(0)).reverse();
204         stringbuffer array = new stringbuffer();
205         //n位数和m位数相乘，得到的结果的位数只能是n+m或者n+m-1。
206         int len = str1.length() + str2.length();
207         for(int i = 0;i<len-1;i++){
208             array.append('0');
209         }
210         //标志n+m位
211         array.append('+'); 
212         
213         //模拟竖式计算    
214         for(int i = 0,j,jinwei = 0 ; i < str2.length() ; i++){
215             jinwei = 0; //进位归位
216             for(j = 0 ; j < str1.length() ; j++){
217                 int temp = (num2.charat(i)-'0')*(num1.charat(j)-'0') + jinwei + array.charat(i+j) - '0';
218                 array.setcharat(i+j,(char)(temp%10 + '0'));
219                 jinwei = temp /10;
220             }
221             if(jinwei !=0)
222                 array.setcharat(i+j, (char)(jinwei +'0'));
223         }
224         if(array.charat(len -1) == '+')
225             array.setlength(len-1);
226         return  array.reverse();
227     }
228     /**
229      * 对外开放的乘法
230      */
231     public mybiginteger multi(mybiginteger t){
232         //两数至少有一个为0
233         if(data.tostring().equals("0") || t.data.tostring().equals("0"))
234             data = new stringbuffer("0");
235         else{
236             //两数都是正数
237             if(isnonegative(this) && isnonegative(t))
238                 data = plusmulti(data,t.data).reverse();
239             //两数都是负数
240             else if(!isnonegative(this) && !isnonegative(t))
241                 data = plusmulti(new stringbuffer(data.substring(1)),new stringbuffer(t.data.substring(1)));    
242             
243             //两数一正一负
244             else if(isnonegative(this) && !isnonegative(t))
245                 data =     plusmulti(data,new stringbuffer(t.data.substring(1))).reverse().append('-').reverse();    
246             else
247                 data = plusmulti(new stringbuffer(data.substring(1)),t.data).reverse().append('-').reverse();
248         }
249         return this;
250     }
251     /**
252      * 两个非负数相除，除数不为0
253      * 返回：没有前后倒置的正确的结果
254      */
255     private stringbuffer plusdivide(string str1,string str2){
256         stringbuffer division = new stringbuffer();
257         stringbuffer remain   = new stringbuffer();
258         
259         int end = 0;
260         boolean  flag = false;
261         while(end < str1.length()){
262             remain.append(str1.charat(end));
263             if(str1thanstr2(remain.tostring(),str2)){//能整除
264                 flag = true;
265                 int fullnum = greatst(remain,str2);
266                 stringbuffer fullnumstr2 = plusmulti(new stringbuffer(str2),new stringbuffer(""+fullnum));
267                 division.append(""+fullnum);
268                 remain = plusminus(remain.tostring(),fullnumstr2.tostring());
269             }
270             else if(flag)//不够除，补0
271                 division.append("0");
272             if(remain.tostring().equals("0"))
273                 remain.setlength(0);
274             end++;
275         }
276         if(division.length() == 0){
277             return division.append('0');
278         }
279         return division;
280     }
281     /**
282      * 对外开放的减法
283      */
284     public mybiginteger divide(mybiginteger t){
285         if(t.data.tostring().equals("0"))
286             system.out.println("除零异常");
287         else{
288             if(isnonegative(this) && isnonegative(t))
289                 data = plusdivide(data.tostring(),t.data.tostring());
290             else if(!isnonegative(this) && !isnonegative(t)){
291                 data = plusdivide(data.substring(1),t.data.substring(1));
292             }
293             else{
294                 stringbuffer temp;
295                 if(!isnonegative(this) && isnonegative(t))
296                      temp = plusdivide(data.substring(1),t.data.tostring());
297                 else
298                      temp = plusdivide(data.tostring(),t.data.substring(1));
299                 if(temp.tostring().equals("0"))
300                     data = temp;
301                 else
302                     data = temp.reverse().append('-').reverse();
303             }
304         }
305         return this;
306     }
307  
308     /*
309      * 找出最大
310      */
311     private  int greatst(stringbuffer str1,string str2){
312         for(int i = 1;i<10;i++){
313             stringbuffer num2 = new stringbuffer(str2);
314             for(int j =0;j<i;j++){//(i +1)倍
315                 num2 = plusadd(num2.tostring(),str2);
316             }
317             if(!str1thanstr2(str1.tostring(),num2.tostring())){
318                 return i;
319             }
320         }
321         return -1;
322     }
323     /**
324      * 判断str1、str2的大小
325      * 返回：str1>= str2 -----true           
326      *      str1< str2 -----false
327      */
328     private static boolean str1thanstr2(string str1,string str2){
329         boolean flag;//1 代表str1大些；2代表str2大些
330         //判断两个非负数，谁大。
331         if(str1.length() == str2.length()){
332             if(str1.compareto(str2)<0)
333                 flag = false;
334             else   
335                 flag =true;
336         }
337         else{
338             if(str1.length() >str2.length())
339                 flag = true;
340             else
341                 flag = false;
342         }
343         return flag;
344     }
345     
346     
347     public static void main(string[] args) {
348         mybiginteger a1 = new mybiginteger("175");
349         mybiginteger a2 = new mybiginteger("231");
350         mybiginteger a3 = new mybiginteger("143");
351         mybiginteger a4 = new mybiginteger("-1978654");
352         mybiginteger b = new mybiginteger("-54");
353         mybiginteger b1 = new mybiginteger("0");
354         //175 + 231 - 143
355         system.out.println(a1.add(a2).minus(a3));
356         //(175 + 231 - 143)*(-1978654)
357         system.out.println(a1.multi(a4));
358         //(175 + 231 - 143)*(-1978654)/(-54)
359         system.out.println(a1.divide(b));
360         //0
361         system.out.println(a1.multi(b1));
362     }
363 }