LeetCode 29. 两数相除

it2025-05-01  7

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 * */ /** * @Author: dfpeng * @Date: 2019/8/3 23:32 */ public class Solution { /** * @param dividend * @param divisor * @return */ 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; } }
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