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不用加减乘除号完成两个整数的加法。

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。

两个整数为num1、num2。

分析:

在计组中学过的知识:

半加器、全加器中:

两个二进制的相加结果是用一个异或门实现的;

两个二进制的进位结果是用一个与门来实现的。

 也就是说:

在不考虑进位的情况下,两个数二进制加法可以直接用异或门来实现,假设得出的无进位加法结果为answer。

现在只需要再把进位的情况考虑进去:进位的结果可以用与门来计算得出,假设为p,并且因为是进位,所以还需要左移一位。

所以可以得出如下公式:

answer=num1^num2;

p=(num1&num2)<<1;

我们目前得到的answer是不一定正确的,因为进位没有考虑,当p=0,没有进位的时候,answer就是答案。

所以下一步需要把answer和p当做新的num1和num2来继续做如上操作,直至p为0。

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

思考:p为什么一定会变成0呢?

因为p的变化过程就是进位过程,不可能存在一直进位的情况。

例如111+111,p的初始值是1110,表示在2 3 4位分别产生进位,在下一次的异或中,进位全部成功,p就变成了0.

p的变化应该是没有规律可循的,与实际的num1和num2有关,并不是某个位进一次位,p变化一次,而是p变化一次,整体进位一次,可能多个位同时进位了。

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