leetcode:29.两数相除

简介: 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。

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[ − 2 31 , 2 31 − 1 ] 。本题中,如果除法结果溢出,则返回 2 31 − 1 。


题目难度:中等


分析:


按照数学思维的话,除法也就是减法进化而来的,求两数相除,那么也可以通过减法来计算。比如:10 / 3,定义一个count = 0,依次用被除数减去除数,同时count++,直到被除数小于除数,那么最后的count就是结果。相信大家都想得到,可是结果却是超时…因为此算法速度太慢,不适合计算大数。但是有个巧妙的算法就是通过左移来加快进度,让程序以指数性增长即可。


代码如下:


class Solution {
    public int divide(int dividend, int divisor) {
      // 如果被除数等于0,直接返回0即可
        if (dividend == 0) {
            return 0;
        }
    // 坑爹的测试用例......
        if (dividend == Integer.MIN_VALUE && divisor == -1) {
            return Integer.MAX_VALUE;
        }
    // 定义一个变量,用来记录结果是否为正数
        boolean isPositive = true;
        if (dividend > 0 && divisor < 0 || (dividend < 0 && divisor > 0)) {
            isPositive = false;
        }
    // 对两数取绝对值
        long a = Math.abs((long) dividend);
        long b = Math.abs((long) divisor);
    // 定义指数变量
        int shift = 0;
        // 定义返回结果
        int result = 0;
        while (a >= b) {
          // 利用左移让程序指数性增长,加快速度,依次左移1、2、3、4位,以此类推
            while (a >= b << shift) {
                shift++;
            }
            // 经过上面的计算,此时a和b应该很接近了,这时a再减去b左移(shift - 1)位,-1是为了不溢出(结果为负)
            a -= b << (shift - 1);
            // 同时result加上这个结果
            result += 1 << (shift - 1);
            // 重置指数,这么计算的话,就可以一次计算除数的指数倍,比普通循环快了指数倍
            shift = 0;
        }
    // 最后判断正负
        return isPositive ? result : -result;
    }
}


总结:


emmmmmm,测试用例很坑爹,提交了10多次才通过。

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