Сложение больших целых чисел

Введение

В этом проекте вы научитесь реализовывать функцию, которая может складывать два больших целых числа, представленные в виде строк. Это распространённая задача, возникающая в реальных сценариях, где встроенный в JavaScript тип данных number имеет ограничения при представлении и выполнении арифметических операций над крайне большими числами.

Задачи

В этом проекте вы научитесь:

• Настраивать окружение проекта и создавать необходимые файлы.
• Реализовывать логику сложения двух больших чисел, представленных в виде строк.
• Тестировать функцию addBigNum на предоставленных примерах.
• Исследовать способы оптимизации решения (по желанию).

Достижения

В этом проекте вы научитесь:

• Работать с большими числами в JavaScript, представляя их в виде строк.
• Техники обработки граничных случаев и обеспечение правильности операции сложения.
• Стратегии оптимизации производительности функции addBigNum.
• Лучшие практики написания поддерживаемого и читаемого кода.

Настройка окружения проекта

В этом шаге вы настроите окружение проекта и создадите необходимые файлы для проекта "Сложение больших целых чисел".

1. Откройте предпочитаемый редактор кода и перейдите в директорию /home/labex/project.

2. Создайте новый файл с именем addBigNum.js в директории /home/labex/project.

3. В файле addBigNum.js добавьте следующий код в качестве начальной точки:

/*
  Складывает два больших числа, представленные в виде строк, и возвращает сумму в виде строки.

  Параметры:
  - num1: Строка, представляющая первое большое число.
  - num2: Строка, представляющая второе большое число.

  Возвращает:
  - Строка, представляющая сумму двух входных чисел.
*/

function addBigNum(num1, num2) {
  // Ваш код здесь
}

module.exports = addBigNum;

Этот код определяет функцию addBigNum и экспортирует ее, как требуется в инструкциях проекта.

Реализовать логику сложения

В этом шаге вы реализуете логику сложения двух больших чисел, представленных в виде строк.

1. В функции addBigNum начните с преобразования входных строк num1 и num2 в массивы цифр.

const digits1 = num1.split("").map(Number); // Преобразуйте строку num1 в массив цифр
const digits2 = num2.split("").map(Number); // Преобразуйте строку num2 в массив цифр

2. Убедитесь, что массивы digits1 и digits2 имеют одинаковую длину, добавив ведущие нули, если необходимо.

while (digits1.length < digits2.length) {
  digits1.unshift(0);
}
while (digits2.length < digits1.length) {
  digits2.unshift(0);
}

3. Инициализируйте массив result для хранения цифр конечной суммы и переменную carry, чтобы отслеживать значение переноса при сложении.

const result = [];
let carry = 0; // Значение переноса для сложения

4. Пройдитесь по цифрам справа налево, выполняя сложение и обновляя значение carry.

for (let i = digits1.length - 1; i >= 0; i--) {
  const sum = digits1[i] + digits2[i] + carry;
  const digit = sum % 10; // Текущее значение цифры
  carry = Math.floor(sum / 10); // Вычислите перенос
  result.unshift(digit); // Добавьте текущую цифру в начало массива результата
}

5. Если есть оставшееся значение переноса, добавьте его в начало массива result.

if (carry > 0) {
  result.unshift(carry);
}

6. Преобразуйте массив result в строку и верните ее в качестве конечной суммы.

const sumStr = result.join(""); // Преобразуйте массив результата в строку
return sumStr;

Тестировать функцию addBigNum

В этом шаге вы будете тестировать функцию addBigNum на предоставленных примерах.

1. В редакторе кода добавьте следующий код в конец файла addBigNum.js:

// Тестирование функции addBigNum
console.log(addBigNum("0", "0")); // Вывод: 0
console.log(addBigNum("99", "1")); // Вывод: 100
console.log(addBigNum("11", "123")); // Вывод: 134
console.log(addBigNum("9007199254740992", "1")); // Вывод: 9007199254740993

2. Сохраните файл addBigNum.js и запустите скрипт в терминале:

node /home/labex/project/addBigNum.js

Вывод должен соответствовать ожидаемым результатам в инструкциях проекта.

Улучшить и оптимизировать решение (по желанию)

В этом необязательном шаге вы можете исследовать способы дальней оптимизации функции addBigNum. Некоторые возможные улучшения включают:

• Обработка отрицательных чисел или нуля в качестве входных данных.
• Повышение производительности при работе с крайне большими числами.
• Добавление обработки ошибок для некорректных входных данных.
• Повышение читаемости и поддерживаемости кода.

Не стесняйтесь экспериментировать с кодом и вносить любые необходимые изменения, чтобы улучшить общее решение.

Поздравляем! Вы завершили проект "Сложение больших целых чисел". Если у вас есть вопросы или нужна дальней помощь, не стесняйтесь задавать их.

Резюме

Поздравляем! Вы завершили этот проект. Вы можете практиковаться в более многих лабораторных работах в LabEx, чтобы улучшить свои навыки.