LeetCode(29): 两数相除
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题目描述:
给定两个整数,被除数 dividend
和除数 divisor
。将两数相除,要求不使用乘法、除法和 mod 运算符。
返回被除数 dividend
除以除数 divisor
得到的商。
示例 1:
输入: dividend = 10, divisor = 3
输出: 3
示例 2:
输入: dividend = 7, divisor = -3
输出: -2
说明:
- 被除数和除数均为 32 位有符号整数。
- 除数不为 0。
- 假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数,其数值范围是 [−231, 231 − 1]。本题中,如果除法结果溢出,则返回 231 − 1。
解题思路:
这道题让我们求两数相除,而且规定我们不能用乘法,除法和取余操作,那么我们还可以用另一神器位操作Bit Operation,思路是,如果被除数大于或等于除数,则进行如下循环,定义变量t等于除数,定义计数p,当t的两倍小于等于被除数时,进行如下循环,t扩大一倍,p扩大一倍,然后更新res和m。这道题的OJ给的一些test case非常的讨厌,因为输入的都是int型,比如被除数是-2147483648,在int范围内,当除数是-1时,结果就超出了int范围,需要返回INT_MAX,所以对于这种情况我们就在开始用if判定,将其和除数为0的情况放一起判定,返回INT_MAX。然后我们还要根据被除数和除数的正负来确定返回值的正负,这里我们采用长整型long来完成所有的计算,最后返回值乘以符号即可。
C++解法一:
class Solution {
public:
int divide(int dividend, int divisor) {
if (divisor == || (dividend == INT_MIN && divisor == -)) return INT_MAX;
long long m = abs((long long)dividend), n = abs((long long)divisor), res = ;
int sign = ((dividend < ) ^ (divisor < )) ? - : ;
if (n == ) return sign == ? m : -m;
while (m >= n) {
long long t = n, p = ;
while (m >= (t << )) {
t <<= ;
p <<= ;
}
res += p;
m -= t;
}
return sign == ? res : -res;
}
};
我们可以使上面的解法变得更加简洁:
C++解法二:
class Solution {
public:
int divide(int dividend, int divisor) {
long long m = abs((long long)dividend), n = abs((long long)divisor), res = ;
if (m < n) return ;
while (m >= n) {
long long t = n, p = ;
while (m > (t << )) {
t <<= ;
p <<= ;
}
res += p;
m -= t;
}
if ((dividend < ) ^ (divisor < )) res = -res;
return res > INT_MAX ? INT_MAX : res;
}
};
也可以通过递归的方法来解,思路都一样:
C++解法三:
class Solution {
public:
int divide(int dividend, int divisor) {
long long res = ;
long long m = abs((long long)dividend), n = abs((long long)divisor);
if (m < n) return ;
long long t = n, p = ;
while (m > (t << )) {
t <<= ;
p <<= ;
}
res += p + divide(m - t, n);
if ((dividend < ) ^ (divisor < )) res = -res;
return res > INT_MAX ? INT_MAX : res;
}
};
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