《LeetCode零基础指南》(第2讲) 函数)[学习报告]

本人基于Java语言实现!!!
1.两数相除
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。
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(二分还是不熟练具体参考题解吧各位….)

class Solution {
    
    
    public int divide(int dividend, int divisor) {
    
    
        // 考虑被除数为最小值的情况
        if (dividend == Integer.MIN_VALUE) {
    
    
            if (divisor == 1) {
    
    
                return Integer.MIN_VALUE;
            }
            if (divisor == -1) {
    
    
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
        }
        // 考虑除数为最小值的情况
        if (divisor == Integer.MIN_VALUE) {
    
    
            return dividend == Integer.MIN_VALUE ? 1 : 0;//三目运算
        }
        // 考虑被除数为 0 的情况
        if (dividend == 0) {
    
    
            return 0;
        }
        
        // 一般情况,使用二分查找
        // 将所有的正数取相反数,这样就只需要考虑一种情况
        boolean rev = false;
        if (dividend > 0) {
    
    
            dividend = -dividend;
            rev = !rev;
        }
        if (divisor > 0) {
    
    
            divisor = -divisor;
            rev = !rev;
        }
        
        int left = 1, right = Integer.MAX_VALUE, res = 0;
        while (left <= right) {
    
    
            // 注意溢出,并且不能使用除法
            int mid = left + ((right - left) >> 1);//
            boolean check = quickAdd(divisor, mid, dividend);
            if (check) {
    
    
                res = mid;
                // 注意溢出
                if (mid == Integer.MAX_VALUE) {
    
    
                    break;
                }
                left = mid + 1;
            } else {
    
    
                right = mid - 1;
            }
        }
        return rev ? -res : res;
    }

    // 快速乘
    public boolean quickAdd(int y, int z, int x) {
    
    
        // x 和 y 是负数,z 是正数
        // 需要判断 z * y >= x 是否成立
        int result = 0, add = y;
        while (z != 0) {
    
    
            if ((z & 1) != 0) {
    
    
                // 需要保证 result + add >= x
                if (result < x - add) {
    
    
                    return false;
                }
                result += add;
            }
            if (z != 1) {
    
    
                // 需要保证 add + add >= x
                if (add < x - add) {
    
    
                    return false;
                }
                add += add;
            }
            // 不能使用除法
            z >>= 1;
        }
        return true;
    }
}

2.不用加号的加法
设计一个函数把两个数字相加。不得使用 + 或者其他算术运算符。//使用位运算的

/**设计一个函数把两个数字相加。不得使用 + 或者其他算术运算符。 */
class Solution {
    
    //异或计算
    public int add(int a, int b) {
    
    
        int sum = 0,temp = 0;
        while(b!= 0){
    
    
            sum = a ^ b;
            temp = (a&b) << 1;//进位
            a = sum ;//此为未进位部分
            b = temp;//进位部分保存,再次计算
        }
        return a;//得到加法的结果
    }
}

3.不用加减乘除做加法
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。
//没啥好说的…

/**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。 */
class Solution {
    
    
    public int add(int a, int b) {
    
    
        return a + b;
    }
}

4递归乘法
递归乘法。 写一个递归函数,不使用 * 运算符, 实现两个正整数的相乘。可以使用加号、减号、位移,但要吝啬一些。

可以使用位运算实现(将乘法转换为加上自己的倍数)具体实现可以参看 :位运算实现加减乘除运算

/**递归乘法。 写一个递归函数,不使用 * 运算符, 实现两个正整数的相乘。可以使用加号、减号、位移,但要吝啬一些 */
class Solution {
    
    //
    public int multiply(int A, int B) {
    
    
        if(B == 0 || A == 0){
    
    
            return 0;
        }
        if(A > B){
    
    //A > B ,B减少
            return A + multiply(B - 1,A);//将乘转换为加上自己的倍数即可
        }
        return B + multiply(B, A-1);
    }
}

5.Pow(x, n)
实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数(即,x^n)。

/**实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数(即,xn)。 */
class Solution {
    
    //暴力
    public double myPow(double x, int n) {
    
    
        /*long  y = n;
        if(y < 0){
            x = 1 / x;
            y = -y;
        }
        double res = 1;
        for(long  i = 0; i < y ; i++){
            res = res*x;
        }
        return res;*/

        long N = n;
        return n >= 0 ? check (x,N) : 1 / check(x,-N);
    }
  double check(double x,long N){
    
    
        if(N==0){
    
    
            return 1.0;
        }
        double res = check(x,N>>1);//左操作数按位右移右操作数指定的位数
        if(N % 2 == 1){
    
    
            return res* res *x;
        }else{
    
    
            return res *res;
        }
    }
}

6.最大数值

/**编写一个方法,找出两个数字a和b中最大的那一个。不得使用if-else或其他比较运算符*/
class Solution {
    
    
    public int maximum(int a, int b) {
    
    
        /*
        int [] arr = new int [2];
        arr[0] = a;
        arr[1] = b;
        Arrays.sort(arr);
        return arr[1];
        */
        //考的应该是位运算,数组还是不考虑..
       int m = (int) (((long) a - (long) b) >>> 63);
       return (m ^ 1) * a + m * b;
    }
}

7.两整数之和
给你两个整数 a 和 b ,不使用 运算符 + 和 - ​​​​​​​,计算并返回两整数之和。

/**给你两个整数 a 和 b ,不使用 运算符 + 和 - ​​​​​​​,计算并返回两整数之和。 */
class Solution {
    
    //直接求和
    public int getSum(int a, int b) {
    
    
        return a + b;
    }
}

8.Sqrt(x)
给你一个非负整数 x ,计算并返回 x 的 算术平方根 。由于返回类型是整数,结果只保留 整数部分 ,小数部分将被 舍去 。
注意:不允许使用任何内置指数函数和算符,例如 pow(x, 0.5) 或者 x ** 0.5 。

/**
1.给你一个非负整数 x ,计算并返回 x 的 算术平方根 。
2.由于返回类型是整数,结果只保留 整数部分 ,小数部分将被 舍去 。
注意:不允许使用任何内置指数函数和算符,例如 pow(x, 0.5) 或者 x ** 0.5 。
*/
class Solution {
    
    //二分法
    public int mySqrt(int x) {
    
    
       int left = 0 , right = x; 
       if(right == 1 || right == 0){
    
    
           return right;
       }
       while (right - left > 1){
    
    
           int mid = (right - left) / 2 + left;//放置出现溢出..
           if(x / mid < mid){
    
    //保留整数
               right = mid;
           }else {
    
    
               left = mid;
           }
       }
       return left;
    }
}

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