什么编程语言可以让我输入一个很长的数字而不将其转换为浮点数？答案

【问题标题】：What programming language will enable me to enter a very long number without converting it to floating point?什么编程语言可以让我输入一个很长的数字而不将其转换为浮点数？
【发布时间】：2010-12-11 19:22:56
【问题描述】：

执行以下操作的最佳方法是什么。

输入一个很长的数字，假设它是 500,000 位长而不用科学记数法；然后可以用它做数学运算，比如 +2 等？

提前谢谢你。

编辑：它是一个 500,000 位的正整数。

【问题讨论】：

你有什么反对科学记数法的？
几乎任何语言都可以。不过，您可能需要编写一些代码 :-)
Python 完全没有任何特殊的库就可以做到这一点。此外，Unix 的 bc 程序是一门完整的编程语言，无需任何特殊库也可以做到。
@unknown：任何图灵完备的编程语言都可以接受文本输入并访问足够的内存。
@snicker：可以，它只需要很多个数字。双精度浮点数（这只是基于科学记数法的一种实现）在很长一段时间内都没有足够的位数，但一般来说科学记数法没有固有的限制。

标签： math programming-languages digits

【解决方案1】：

Python 和 Java 具有原生支持，C++、C、.NET、...的库存在

【讨论】：

我不会将 Java 的 BigInteger 类描述为“原生支持”。
我不知道，BigInteger 不像 Python 提供的那样“原生”或好用，但至少它是语言自带的。

【解决方案2】：

我知道 Erlang 支持无限大小的 int 算术。

【讨论】：

+1 Erlang 在这方面非常受欢迎。而且它是免费的……不像 Mathematica。
Erlang 没有任意精度的浮点数。
进一步澄清：浏览了 Erlang 的源代码，整数运算是用 C 编写的，所以它非常原生 IMO。

【解决方案3】：

Python 开箱即用，无需特殊库。 Unix 系统的“bc”（一种伪装成计算器的完整编程语言）也是如此。

【讨论】：

【解决方案4】：

Python 本身非常好，但使用gmpy 更好（它将它连接到其他人提到的 GMP 库，或者连接到 MPIR 有点像工作的库 [[work in progress;-)]] ）。考虑：

$ python -mtimeit -s'x=int("1"*9999); y=int("2"*9999)' 'x*y'
100 loops, best of 3: 6.46 msec per loop

即，在纯 Python 中，将两个 10K 位整数相乘需要 6.5 毫秒左右。还有……：

$ python -mtimeit -s'from gmpy import mpz; x=mpz("1"*9999); y=mpz("2"*9999)' 'x*y'
1000 loops, best of 3: 326 usec per loop

...有了gmpy，操作会快20倍左右。如果你有数百而不是数千位数，那就更极端了：

$ python -mtimeit -s'x=int("1"*199999); y=int("2"*199999)' 'x*y'
10 loops, best of 3: 675 msec per loop

对

$ python -mtimeit -s'from gmpy import mpz; x=mpz("1"*199999); y=mpz("2"*199999)' 'x*y'
100 loops, best of 3: 17.8 msec per loop

所以，用 200k 位而不是只有 10k，gmpy 的速度优势是 38 倍左右。

如果您经常需要处理这种数量级的整数，Python + gmpy 确实是一个可行的解决方案（当然我有偏见，因为我在过去几年中创作和关心 gmpy 正是因为我♥ Python（嘿，我的牌照是 P♥thon！-) 并且在我的一个爱好（组合算术）中，我确实必须处理这样的数字经常;-)。

【讨论】：

【解决方案5】：

Mathematica 允许您进行此类数学运算，并且您可以在其中编写完整的程序。

否则，您寻求的是一个“库”来扩展另一种编程语言（例如 Python 或 Java）的内置功能。

对于 Python，decimal module 使您能够指定执行数学运算的精度。

【讨论】：

我马上试试 Mathematica。
您是在使用整数，还是使用也有小数部分的数字？在任何一种情况下，Mathematica 都会起作用，我只是想知道还有哪些其他解决方案适用于您。
如果你指定了一个精度，你不能做诸如将 2 加到一个有 500,000 个零的数字上......除非你使用一个 bignum 模块或...... Erlang......这是免费的。最后我检查了一下，Mathematica 很贵……而且比只需要（几乎）无限精度更强大。
我以为有试用版……但你必须申请。我将试探性地尝试 Erlang 或 Python。

【解决方案6】：

Common Lisp 也内置了对任意大数的支持...

【讨论】：

【解决方案7】：

Haskell（使用 GHC 时）还内置了对任意长整数的支持。这是一个 sn-p 显示转换为字符串的数字的长度。

Prelude> length $ show $ 10
2
Prelude> length $ show $ 1 + 2^2000000
602060
Prelude> let x = 2^200000
Prelude> let y = 2^200000 + 5
Prelude> y - x
5

或者您可以在交互式控制台上键入2^200000 并等待几分钟，让它打印出所有 600k+ 个字符。我认为这种方式演示起来更简单一些。

【讨论】：

取决于 Haskell 的版本。例如，氦气不支持任意精度的算术。

【解决方案8】：

Perl、Python、Ruby 和 Java 都可以做到这一点。其他一切都存在外部库。

我更喜欢 Ruby 和 Python，因为它们会自动从 Fixnum 切换到 Bignum。（Python：int 到 long。）

【讨论】：

Erlang 也这样做了，你的列表中没有其他几种编程语言也是如此。

【解决方案9】：

Perl 有一个 bignum 模块来做这种事情，Python 本身就支持它。

【讨论】：

Python 没有 bignum 模块：它的整数本身就是无限精度的。

【解决方案10】：

您要查找的不一定是语言，而是任意精度的库。

GMP 将是 C/C++ 中的快速实现，处理大整数的脚本语言可能会使用类似的东西。

【讨论】：

【解决方案11】：

在 C 或 C++ 中，您可以使用GMP (Gnu Multi-Precision library)。

在 Perl 中，您可以使用 bignum module。

【讨论】：

【解决方案12】：

MIT/GNU Scheme 支持任意大的数字。

【讨论】：

【解决方案13】：

许多函数式语言本身就支持任意精度的数字。这里已经提到了一些，但为了完整起见，我将重复它们：

Haskell 的大多数版本。
Miranda，Haskell 的前身。
Scheme 的一些实现。特别是PLT Scheme。
Erlang。

【讨论】：

【解决方案14】：

我发现 Python 在这方面做得很好。

【讨论】：