剑指 offer 笔记 48 | 不用加减乘除做加法

2019-11-13  本文已影响0人  ProudLin

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。

思路分析
这道题要涉及与、或非、异或、左移 的知识。

位运算符:
|   按位或   1001 | 1010 = 1011  (口诀,有真则真 似or逻辑)
^  按位异或  1001 ^ 1010 = 0011  (口诀,不等则真)
&  按位与   1001 & 1010 = 1000  (口诀,同真则真 似and逻辑)
~  按位取反  ~1001 = 0110 (这条没口诀)

右移 或 位移除法
<< 左移 或 位移乘法

左移一位相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。
右移一位相当于除以2的1次方,右移n位就相当于除以2的n次方。
比如
10 << 1 = 20
10 << 3 = 80
6 >> 1 = 3
6 >> 2 = 1
若要深入了解,就一定要对计算机的原码、反码、补码非常熟练。

正题

首先看十进制是如何做的: 5+7=12,三步走

第一步:相加各位的值,不算进位,得到2。

第二步:计算进位值,得到10. 如果这一步的进位值为0,那么第一步得到的值就是最终结果。

第三步:重复上述两步,只是相加的值变成上述两步的得到的结果2和10,得到12。

同样我们可以用三步走的方式计算二进制值相加: 5-101,7-111

第一步:相加各位的值,不算进位,得到010,二进制每位相加就相当于各位做异或操作,101^111。

第二步:计算进位值,得到1010,相当于各位做与操作得到101,再向左移一位得到1010,(101&111)<<1。

第三步重复上述两步, 各位相加 010^1010=1000,进位值为100=(010&1010)<<1。 继续重复上述两步:1000^100 = 1100,进位值为0,跳出循环,1100为最终结果。

解释说明:

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

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/59ac416b4b944300b617d4f7f111b215?f=discussion
来源:牛客网

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