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题目描述

写一个函数,求两个整数之和,要求在函数体内不得使用+-*/四则运算符号。

示例1

输入

1,2

返回值

3

思路 & 解答

这道题不让使用加减乘除,那么我们只能考虑其他的方向,比如位运算, 位运算可以巧妙的实现加和的操作。

首先让我们来了解一下位运算, | 操作数1 | 操作数2 |&运算结果||运算结果|^运算| | ---- | ---- | --- | ---|---| | 0 | 0 | 0 | 0 |0| | 0 | 1 | 0| 1|1| |1|0|0|1|1| |1|1|1|1|0|

而如果两个数相加,肯定是两个数的二进制相加,再来说说补码的概念,计算机存储的时候,存储的是补码。

  • 正数的原码=反码=补码
  • 负数的补码=反码+1

假设现在想要计算a和b的和,那么a的二进制表示的第i位,假设为a(i),同样b的是b(i)。

二进制的每一位相加,无非两种结果,一种是进位,一种是没有进位。

a(i)b(i)没有进位的结果进位
0000
0110
1010
1101

从上面的结果可以看出,a+b的每一位相加,如果不进位的话,其结果是异或操作的值,那么如果是有进位呢?

可以发现无进位和异或运算 规律相同,进位与运算 规律相同(并需左移一位

而每一位的值,都等于无进位的结果+进位结果(移动一位)的结果。 我们可以先用nums1&nums求解出每个都是1的位,也就是求解出进位,每次进位向左边移动一位,接着求解num1^num2,也就是两个数不进位相加的结果,赋值给num1,进位的结果赋值给nums2;循环计算,直到进位为0;

Java实现如下:

public class Solution {
    public int Add(int num1,int num2) {
      while (num2 != 0) {
            int c = (num1 & num2) << 1;
            num1 = num1^num2;
            num2 = c;
        }
        return num1;
    }
}

C++ 实现如下:

public class Solution {
    int Add(int num1,int num2) {
      while (num2 != 0) {
            int c = (num1 & num2) << 1;
            num1 = num1^num2;
            num2 = c;
        }
        return num1;
    }
}

时间复杂度为O(n),遍历完所有的进位即可。