剑指offer-1整数除法

给定两个整数 a 和 b ,求它们的除法的商 a/b ,要求不得使用乘号 '*'、除号 '/' 以及求余符号 '%' 。

 

注意:

整数除法的结果应当截去(truncate)其小数部分,例如:truncate(8.345) = 8 以及 truncate(-2.7335) = -2
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
 

示例 1:

输入:a = 15, b = 2
输出:7
解释:15/2 = truncate(7.5) = 7
示例 2:

输入:a = 7, b = -3
输出:-2
解释:7/-3 = truncate(-2.33333..) = -2
示例 3:

输入:a = 0, b = 1
输出:0
示例 4:

输入:a = 1, b = 1
输出:1
 

提示:

-231 <= a, b <= 231 - 1
b != 0

链接:https://leetcode-cn.com/problems/xoh6Oh
题解:最简单的方法,记录a中有几个b。

问题一、边界数据

INT_MIN int 类型的变量的最小值。 -2147483648
INT_MAX int 类型的变量的最大值。 2147483647

如果是INT_MIN 除 -1答案会是2147483648,超过了int最大值   这里要特判一下:

if (a == INT_MIN && b == 1) return INT_MIN; if (a == INT_MIN && b ==-1) return INT_MAX;

同时对于计数值unsigned int  ,如果不用:那么当 a = -2147483648, b = 1 的时候,k 会越界

问题二、时间超限

while(x>=y)
{
x-=y,c++;
} 这样的时间复杂度的O(n)实测会超时。借助类似倍数,减少循环次数,k的最大值是log(n),这样计算次数就变成log(n)*log(n)了

剑指offer-1整数除法

 1  while (a <= b) {
 2         int value = b;
 3         unsigned int k = 1;
 4         while (value >= 0xc0000000 && a <= value + value) {//确保不越界
 5             k += k;
 6             value += value;
 7         }
 8         a -= value;
 9         res += k;
10     }

完整代码

剑指offer-1整数除法
class Solution {
public:
    int divide(int a, int b) {
         unsigned int  c=0;
         int res=1;
         if (a == INT_MIN && b == 1) return INT_MIN;
         if (a == INT_MIN && b ==-1) return INT_MAX;
         if((a<0&&b>0)||(a>0&&b<0)) res=-1;
         if(a>0) a=-a;
         if(b>0) b=-b;
         while(a<=b)
         {
            unsigned int  k=1,va=b;
            while(a<0xc0000000&&a<=va+va)
            {
                va+=va,k+=k;
            }
           //printf("%d %d %d %d\n",a,b,k,c);
            a-=va;
            c+=k;
        }
        if(res==1) return c;
        else return -c;
    }
};
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还可以用位运算优化,变成O(1)复杂度

剑指offer-1整数除法
int divide(int a, int b) {
    if (a == INT_MIN && b == -1) return INT_MAX;

    int sign = (a > 0) ^ (b > 0) ? -1 : 1;

    unsigned int ua = abs(a);
    unsigned int ub = abs(b);
    unsigned int res = 0;
    for (int i = 31; i >= 0; i--) {
        if ((ua >> i) >= ub) {
            ua = ua - (ub << i);
            res += 1 << i;
        }
    }
    // bug 修复:因为不能使用乘号,所以将乘号换成三目运算符
    return sign == 1 ? res : -res;
}
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