使用堆栈添加到非常大的数字

Question

我是 C++ 的新手，我试图编写这个程序来使用字符串添加两个非常大的数字，但程序运行不正常，我不知道它有什么问题，请帮助我。

#include<iostream>
#include<stack>
#include<string>

using namespace std;


int main() {
    stack <char> a1;
    stack<char> a2;
    stack<int> result;
    stack<int> temp;
    int carry = 0;
    string num1;
    string num2;
    cout << "Enter first number (both numbers should have equal digits)" << endl;
    getline(cin, num1);
    cout << "Enter second number" << endl;
    getline(cin, num2);

    
    for (int i = num1.size()-1; i >= 0; i--) {
        a1.push(num1[i]);
        
        a2.push(num2[i]);
        

    }

    while (!a1.empty() && !a2.empty()) {
            int element = (int)a1.top() + (int)a2.top() + carry;
         cout << element;

        if (element > 10) {
            element %= 10;
            carry = 1;
        }
        result.push(element);
        cout << result.top() << endl;
        a1.pop();
        a2.pop();


    }
    string abc;

    while (!result.empty()) {
        temp.push(result.top());
        result.pop();
        abc += temp.top();
    }

    cout << abc;


}

我知道我肯定犯了一个逻辑错误，但我无法理解，谁能指导我？ 以下是我得到的输出

Answer 1

我在想，为什么要使用堆栈。我的猜测是你这样做了，因为数字必须从右到左处理。

此外，对于不同长度的字符串，您显然面临挑战。

但这两个问题都可以轻松解决。让我们从不同长度的字符串开始。

如果 2 个字符串的长度不同，我们可以用前导 `0' 填充（填充）较短的字符串。我们需要添加多少个前导“0”？对，就是长度的增量。

对于在字符串中的某个位置插入字符，我们有函数insert。

因此，该代码将如下所示：

                if (numberAsString1.length() < numberAsString2.length())
                    numberAsString1.insert(0, numberAsString2.length() - numberAsString2.length(), '0');
                else
                    numberAsString2.insert(0, numberAsString1.length() - numberAsString2.length(), '0');

这很简单。

结果将始终是 2 个长度相等的字符串。输入“1234”和“9”，我们会得到：“1234”和“0009”。

这使得下一个任务更容易。

---

现在我们有 2 个长度相等的字符串，我们可以像在学校学到的那样“添加”。

我们从右到左，从字符串中字符的最高可能索引开始。这总是长度为 1。

为了计算总和，我们首先需要从字符串中的字符中减去 '0' 的 ASCII 码，因为字符串中包含的不是整数，而是字符。例如，“123”由“1”、“2”、“3”组成，而不是 1、2、3。

总结起来很容易：数字+数字+进位。

生成的数字始终是sum % 10。下一个进位总是sum / 10。示例 1：3+5=8 8%10=8 8/10=0。示例 2：9+8=17 17%10=7 17/10=1。

所以，这也是相当简单的。

在我们处理了字符串的所有数字之后，可能还有一个集合进位。然后我们将其添加到字符串中。

在任何情况下都可以使用 instert 函数添加数字。因为我们想在结果字符串的左侧插入数字。

因此，从右到左工作，使用正确的索引和插入函数，我们不需要堆栈。

通过大量输入检查，整个函数如下所示：

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>

int main() {

    // Give instruction to user
    std::cout << "\nPlease enter 2 positive interger numbers:\n";

    // Here we will store the user input
    std::string numberAsString1{}, numberAsString2{};

    // Get strings from user and check, if that worked
    if (std::cin >> numberAsString1 >> numberAsString2) {

        // Check if all characters in string 1 are digits
        if (std::all_of(numberAsString1.begin(), numberAsString1.end(), std::isdigit)) {

            // Check if all characters in string 2 are digits
            if (std::all_of(numberAsString2.begin(), numberAsString2.end(), std::isdigit)) {

                // ---------------------------------------------------------------------------------
                // Here we will store the calculated result
                std::string result{};
                // Temporary helpers
                unsigned int carry{};

                // ---------------------------------------------------------------------------------
                // Make strings equal length. Pad with leading '0' s
                if (numberAsString1.length() < numberAsString2.length())
                    numberAsString1.insert(0, numberAsString2.length() - numberAsString2.length(), '0');
                else
                    numberAsString2.insert(0, numberAsString1.length() - numberAsString2.length(), '0');

                // ---------------------------------------------------------------------------------
                // Iterate over all digits from right to left
                for (int i = numberAsString1.length()-1; i >= 0; --i) {

                    // Calculate the sum
                    const int sum = numberAsString1[i]-'0' + numberAsString2[i] - '0' + carry;

                    // Get the carry bit in case of overflow
                    carry = sum / 10;

                    // Save the resulting digit
                    result.insert(0, 1, sum % 10 + '0');
                }
                // handle last carry bit
                if (carry) result.insert(0, 1, '1');

                // ---------------------------------------------------------------------------------
                // Show result
                std::cout << "\n\nSum: " << result << '\n';
            }
            else std::cerr << "\n\nError: number 1 contains illegal characters\n";
        }
        else std::cerr << "\n\nError: number 2 contains illegal characters\n";
    }
    else std::cerr << "\n\nError: Problem with input\n";

    return 0;
}