超大整数的计算（会有更快的~）

lee1892

发现自己受下面提到的那个帖子影响，居然用文本来计算！实在是太傻了！
Sigh~，这个附件就不删了，权当鞭策了。
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所谓超大整数，指数字的范围远远超过VBA提供的数据类型可计算的限制，其数字的位数为Long。

对于天文数字和高精度值i的计算的需求而言，超大整数的计算是有其现实意义的。

论坛里貌似只有这个贴子提供了代码：天文数字及高精度数字运算
但我测试了一下，其效率是非常低的，而且用起来也很不方便。

附件是一个超大整数的类，数字本身以字符串存储，目前支持：
1、超大数 + LONG
2、超大数 + 超大数
3、超大数 - LONG
4、超大数 - 超大数
5、超大数 * LONG
6、超大数 * 超大数
并且支持负数
除法未完成，计划支持获得商和余数。

Sheet1 中提供了测试代码，以验证其正确性以及速度，在我机器上测试速度如下（其中加减法为两个千万位的超大数，乘法为千万位的超大数和千万内的数）：
[code=vb]' GREAT! No error found!!!
' Testing Huge Integer in length: 10,000,000 ...
' Huge Integer Plus Used: 3.250s
' Huge Integer Subtract Used: 3.297s
' Huge Integer Multiply Used: 33.297s[/code]

测试代码如下：
[code=vb]Sub TestHugeIntegerClass()
    Dim hiNum As New HugeInt_LEE1892
    Dim i&, nNumA&, nNumB&, nRes&, sRes$, bFlag As Boolean
    bFlag = True
    For i = 1 To 1000
        nNumA = Int(2000000 * Rnd - 1000000)
        nNumB = Int(2000 * Rnd - 1000)
        With hiNum
            .Number = CStr(nNumA)
            
            nRes = nNumA + nNumB
            sRes = .PlusLong(nNumB)
            If CStr(nRes) <> sRes Then bFlag = False: Debug.Print nNumA; "+L"; nNumB; nRes; "NOT "; sRes
            sRes = .PlusHugeInt(CStr(nNumB))
            If CStr(nRes) <> sRes Then bFlag = False: Debug.Print nNumA; "+S"; nNumB; nRes; "NOT "; sRes
            
            nRes = nNumA - nNumB
            sRes = .SubtractLong(nNumB)
            If CStr(nRes) <> sRes Then bFlag = False: Debug.Print nNumA; "-L"; nNumB; nRes; "NOT "; sRes
            sRes = .SubtractHugeInt(CStr(nNumB))
            If CStr(nRes) <> sRes Then bFlag = False: Debug.Print nNumA; "-S"; nNumB; nRes; "NOT "; sRes
            
            nRes = nNumA * nNumB
            sRes = .MultiplyLong(nNumB)
            If CStr(nRes) <> sRes Then bFlag = False: Debug.Print nNumA; "*L"; nNumB; nRes; "NOT "; sRes
            sRes = .MultiplyHugeInt(CStr(nNumB))
            If CStr(nRes) <> sRes Then bFlag = False: Debug.Print nNumA; "*S"; nNumB; nRes; "NOT "; sRes
            
        End With
    Next
    If bFlag Then Debug.Print "GREAT! No error found!!!"
   
    Dim aNumA() As Byte, aNumB() As Byte, sNumA$, sNumB$, t#, nCnt&
   
    nCnt = 10 ^ 7
    ReDim aNumA(0 To nCnt * 2 - 1)
    ReDim aNumB(0 To nCnt * 2 - 1)
    For i = 1 To nCnt
        aNumA((i - 1) * 2) = Int(Rnd * 10) + 48
        aNumB((i - 1) * 2) = Int(Rnd * 10) + 48
    Next
    With hiNum
        .Number = aNumA
        sNumB = aNumB
        
        Debug.Print "Testing Huge Integer in length: " & Format(.Length, "#,##0") & " ..."
        
        t = Timer
        sNumA = .PlusHugeInt(sNumB)
        Debug.Print "Huge Integer Plus Used: " & Format(Timer - t, "0.000s")
        
        t = Timer
        sNumA = .SubtractHugeInt(sNumB)
        Debug.Print "Huge Integer Subtract Used: " & Format(Timer - t, "0.000s")
        
        nNumB = Int(nCnt * Rnd)
        t = Timer
        sNumA = .MultiplyLong(nNumB)
        Debug.Print "Huge Integer Multiply Used: " & Format(Timer - t, "0.000s")
    End With
    Set hiNum = Nothing
    Erase aNumA: Erase aNumB
End Sub[/code]

类代码可以直接编译为DLL，速度会更快。

测试环境：WinXP 32位，Excel 2003

如果有人有更快的实现，欢迎讨论。

wudixin96

{:soso_e122:}太厉害了，拜读一下

lee1892

大家帮忙找BUG吧，呵呵~

lee1892

联想到基数排序算法，我想我有办法大幅提高超大数的计算速度了，尤其是乘法
{:soso_e113:}

xgy0214dxy

下载试一下，顶一个{:soso_e179:}

liucqa

俺是看不懂，俺都是直接用C#的类{:soso_e113:}

香川群子

关注一下。

我把这一类数叫做【超长数位数值】简称【超长数】，或者叫做【文本数值】（因为超长数位的数值只能用文本格式显示）
实际使用应该不局限于整数，小数、正负数都应该作为计算对象。


我写的代码是把数值切割、然后用CDec()转换后进行计算的。

因为，CDec()函数的取值范围比较大： +/-79,228,162,514,264,337,593,543,950,335

这样用CDec数值进行直接计算，速度快很多。

香川群子

测试乘法可以用阶乘……比如 10000的阶乘计算次数就不少了。虽然结果只有 35660位。

不过楼主一下子就计算【长度千万数位】的数值，是比较恐怖的……应该远远超过实用的需求了。

lee1892

香川群子 发表于 2013-11-4 23:51
测试乘法可以用阶乘……比如 10000的阶乘计算次数就不少了。虽然结果只有 35660位。

不过楼主一下子就计 ...

一楼使用的文本计算是个笨办法，效率低下。

张雄友

天文数字及高精度数字运算

中介绍怎么用的，但楼主的不知怎么用的。有动画或者附件（自定义函数）之类的？