题目:
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。
题解:
/**
* 解题思路:这题是除法,所以先普及下除法术语
* 商,公式是:(被除数-余数)÷除数=商,记作:被除数÷除数=商...余数,是一种数学术语。
* 在一个除法算式里,被除数、余数、除数和商的关系为:(被除数-余数)÷除数=商,记作:被除数÷除数=商...余数,
* 进而推导得出:商×除数+余数=被除数。
*
* 要求商,我们首先想到的是减法,能被减多少次,那么商就为多少,但是明显减法的效率太低
*
* 那么我们可以用位移法,因为计算机在做位移时效率特别高,向左移1相当于乘以2,向右位移1相当于除以2
*
* 我们可以把一个dividend(被除数)先除以2^n,n最初为31,不断减小n去试探,当某个n满足dividend/2^n>=divisor时,
*
* 表示我们找到了一个足够大的数,这个数*divisor是不大于dividend的,所以我们就可以减去2^n个divisor,以此类推
*
* 我们可以以100/3为例
*
* 2^n是1,2,4,8...2^31这种数,当n为31时,这个数特别大,100/2^n是一个很小的数,肯定是小于3的,所以循环下来,
*
* 当n=5时,100/32=3, 刚好是大于等于3的,这时我们将100-32*3=4,也就是减去了32个3,接下来我们再处理4,同样手法可以再减去一个3
*
* 所以一共是减去了33个3,所以商就是33
*
* 这其中得处理一些特殊的数,比如divisor是不能为0的,Integer.MIN_VALUE和Integer.MAX_VALUE
*
*/
public class Solution {
public int divide(int dividend
, int divisor
) {
if (dividend
== 0) {
return 0;
}
if (dividend
== Integer
.MIN_VALUE
&& divisor
== -1) {
return Integer
.MAX_VALUE
;
}
boolean negative
;
negative
= (dividend
^ divisor
) < 0;
long t
= Math
.abs((long) dividend
);
long d
= Math
.abs((long) divisor
);
int result
= 0;
for (int i
= 31; i
>= 0; i
--) {
if ((t
>> i
) >= d
) {
result
+= 1 << i
;
t
-= d
<< i
;
}
}
return negative
? -result
: result
;
}
}