Go语言中处理大整数：math/big包的应用与实践

package main

import (
    "fmt"
    "math/big"
)

func main() {
    // 1. 创建基数和指数的 big.Int 实例
    base := big.NewInt(2)      // 基数 2
    exponent := big.NewInt(1000) // 指数 1000

    // 2. 创建一个 big.Int 来存储结果
    result := new(big.Int)

    // 3. 执行幂运算：result = base ^ exponent
    // 第三个参数为 nil 表示不进行模运算
    result.Exp(base, exponent, nil) 

    fmt.Printf("2^1000 = %s\n", result.String())
    // 预期输出：2^1000 = 107150860718626732094842504906000181056140481170553360744375038837035105112493612249319837881569582075598687873926480290940015690048684203608676606001001164800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
}

package main

import (
    "fmt"
    "math/big"
)

func main() {
    base := big.NewInt(2)
    exponent := big.NewInt(1000)
    result := new(big.Int)
    result.Exp(base, exponent, nil)

    fmt.Printf("2^1000 = %s\n", result.String())

    sumOfDigits := 0

    // 创建一个临时的 big.Int 副本，因为 Mod 和 Div 方法会修改接收者
    temp := new(big.Int).Set(result) 

    zero := big.NewInt(0)
    ten := big.NewInt(10)
    remainder := new(big.Int) // 用于存储每次取模的余数（即个位数字）

    // 循环直到 temp 变为 0
    for temp.Cmp(zero) > 0 { // Cmp 方法用于比较两个 big.Int
        remainder.Mod(temp, ten) // remainder = temp % 10，获取个位

        // 将个位数字转换为 int 类型并累加
        // Int64() 方法尝试将 big.Int 转换为 int64。由于个位数字总是小于10，所以这里是安全的。
        sumOfDigits += int(remainder.Int64()) 

        temp.Div(temp, ten) // temp = temp / 10，去除个位
    }

    fmt.Printf("各位数字之和 = %d\n", sumOfDigits)
    // 预期输出：各位数字之和 = 1366
}

package main

import (
    "fmt"
    "math/big"
)

func main() {
    // 1. 定义基数和指数
    base := big.NewInt(2)
    exponent := big.NewInt(1000)

    // 2. 计算 2 的 1000 次方
    // result 将存储最终的大整数结果
    result := new(big.Int)
    result.Exp(base, exponent, nil) // 第三个参数 nil 表示不进行模运算

    fmt.Printf("计算结果 (2^1000): %s\n", result.String())

    // 3. 计算各位数字之和
    sumOfDigits := 0

    // 创建一个临时的 big.Int 副本，用于迭代计算，不修改原始结果
    temp := new(big.Int).Set(result) 

    // 辅助 big.Int 常量，用于比较和算术运算
    zero := big.NewInt(0)
    ten := big.NewInt(10)
    remainder := new(big.Int) // 用于存储每次取模得到的个位数字

    // 循环直到数字被完全处理（即 temp 变为 0）
    for temp.Cmp(zero) > 0 { // Cmp 方法用于比较：temp > zero 返回 1，temp == zero 返回 0，temp < zero 返回 -1
        // 获取当前数字的个位：temp % 10
        remainder.Mod(temp, ten) 

        // 将个位数字添加到总和中
        // Int64() 方法将 big.Int 转换为 int64。由于个位数字范围是 0-9，转换为 int 是安全的。
        sumOfDigits += int(remainder.Int64()) 

        // 去除当前数字的个位：temp / 10
        temp.Div(temp, ten) 
    }

    fmt.Printf("各位数字之和: %d\n", sumOfDigits)
}