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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:53:46.727000             🧑  作者: Mango

将两个整数相除而不使用乘法,除法和mod运算符

在处理算法问题时,有时根据问题的特性,会要求我们对两个整数相除进行运算,但在具体的实现时却又要求不能使用乘法、除法及模运算等相关操作符,这时候我们就需要寻找另外的解决方案,以满足问题要求。

方法一

一种可行的实现方式是通过位运算进行实现。首先,在计算机内部,数字存储的是二进制形式,因此我们可以通过移位操作实现2的幂次方,可以用一个变量来记录当前计算的位数大小,再使用左移运算符‘<<’将数字向左移动,然后再和另一个数字比较,如果大于等于另一个数字,将其记录在结果变量中,并将其从该数字中减去,继续进行左移运算和比较,直到该数字小于另外一个数字为止,最终结果即为所求。

C++代码如下:

int divide(int dividend, int divisor)
{
    if (divisor == 0 || (dividend == INT_MIN && divisor == -1)) return INT_MAX;
    bool isNegative = (dividend > 0 && divisor < 0) || (dividend < 0 && divisor > 0);
    long long dvd = labs(dividend);
    long long dvs = labs(divisor);
    int res = 0;
    while (dvd >= dvs) {
        long long tmp = dvs, multiple = 1;
        while (dvd >= (tmp << 1)) {
            tmp <<= 1;
            multiple <<= 1;
        }
        dvd -= tmp;
        res += multiple;
    }
    return isNegative ? -res : res;
}
方法二

另一种方法是通过数学方法进行实现。可以使用负数来表示除数或被除数,接着在进行计算时,可以通过循环来进行计数并逐渐缩小范围,最后得到结果。

C++代码如下:

int divide(int dividend, int divisor)
{
    if (divisor == 0 || (dividend == INT_MIN && divisor == -1)) return INT_MAX;
    int sign = ((dividend < 0) ^ (divisor < 0)) ? -1 : 1;
    long long dvd = labs(dividend);
    long long dvs = labs(divisor);
    int res = 0;
    while (dvd >= dvs) {
        long long temp = dvs, multiple = 1;
        while (dvd >= (temp << 1)) {
            temp <<= 1;
            multiple <<= 1;
        }
        dvd -= temp;
        res += multiple;
    }
    return sign == 1 ? res : -res;
}
总结

以上介绍了两种不使用乘法、除法及模运算实现两个整数相除的方法。可以通过将整数转换为二进制进行位运算,也可以使用数学方法实现。需要注意的是在处理边界情况时,要特别注意,以确保程序的正确性。