Question

我写下了一个代码，该代码在将两个数相除后却不使用乘法，除法或mod运算符来找出商。

我的代码

public int divide(int dividend, int divisor) {

    int diff=0,count=0;
    int fun_dividend=dividend;
    int fun_divisor=divisor;
    int abs_dividend=abs(dividend);
    int abs_divisor=abs(divisor);

    while(abs_dividend>=abs_divisor){
        diff=abs_dividend-abs_divisor;

        abs_dividend=diff;
        count++;

    }

    if(fun_dividend<0 && fun_divisor<0){
        return count;
    }
    else if(fun_divisor<0||fun_dividend<0) {
        return (-count);
    }

    return count;

}

我的代码通过了诸如红利= -1，除数= 1或红利= 1和除数= -1之类的测试用例。但是它无法通过像股息= --2147483648和除数= -1这样的测试用例。但是当两个输入均为负时，我有一个if语句。

  if(fun_dividend<0 && fun_divisor<0){
        return count;
    }

当我的输入是-2147483648和-1时，它返回零。我调试了代码，发现它无法到达while循环的内部语句。它只是检查while循环并终止并执行

 if(fun_dividend<0 && fun_divisor<0){
        return count;
    }

很明显，两个输入均为负，因此我使用Math.abs函数将其设为正。但是，当我尝试查看变量abs_dividend和abs_divisor的值时，它们显示的是负值。

最大整数可以为9位数字。那么我怎么能通过这个测试用例呢？根据此测试用例，股息是10位数字，对于整数范围无效。

根据测试用例，我得到的输出应该是2147483647。

我该如何解决该错误？

先谢谢您。

Answer 1

与调试器一起运行，发现abs_dividend是-2147483648。

然后，while (abs_dividend >= abs_divisor) {中的比较为假，并且count永远不会递增。

原来的解释在Javadoc中Math.abs(int a)：

请注意，如果参数等于Integer.MIN_VALUE的值（最负的可表示int值），则结果将是相同的值，该值为负。

大概是因为Integer.MAX_VALUE是2147483647，所以无法用int表示正2147483648。（注意：2147483648为Integer.MAX_VALUE + 1 == Integer.MIN_VALUE）

Answer 2

尝试如下使用位操作：

public static int divideUsingBits(int dividend, int divisor) {
        // handle special cases
        if (divisor == 0)
            return Integer.MAX_VALUE;
        if (divisor == -1 && dividend == Integer.MIN_VALUE)
            return Integer.MAX_VALUE;

        // get positive values
        long pDividend = Math.abs((long) dividend);
        long pDivisor = Math.abs((long) divisor);

        int result = 0;
        while (pDividend >= pDivisor) {
            // calculate number of left shifts
            int numShift = 0;
            while (pDividend >= (pDivisor << numShift)) {
                numShift++;
            }

            // dividend minus the largest shifted divisor
            result += 1 << (numShift - 1);
            pDividend -= (pDivisor << (numShift - 1));
        }

        if ((dividend > 0 && divisor > 0) || (dividend < 0 && divisor < 0)) {
            return result;
        } else {
            return -result;
        }
    }

Answer 3

我这样解决。在左移时有溢出机会的地方，优先使用数据类型long而不是int。从一开始就处理边缘，以避免在过程中修改输入值。该算法基于我们过去在学校使用的除法技术。

public int divide(int AA, int BB) {
    // Edge case first.    
    if (BB == -1 && AA == Integer.MIN_VALUE){
        return Integer.MAX_VALUE;   // Very Special case, since 2^31 is not inside range while -2^31 is within range.
    }
    long B = BB;
    long A = AA;

    int sign = -1;
    if ((A<0 && B<0) || (A>0 && B>0)){
        sign = 1;
    }
    if (A < 0) A = A * -1;
    if (B < 0) B = B * -1;

    int ans = 0;
    long currPos = 1; // necessary to be long. Long is better for left shifting.
    while (A >= B){
        B <<= 1; currPos <<= 1;
    }
    B >>= 1; currPos >>= 1;
    while (currPos != 0){
        if (A >= B){
            A -= B;
            ans |= currPos;
        }
        B >>= 1; currPos >>= 1;
    }
    return ans*sign;
}

在Java中不使用乘法，除法和mod运算符将两个整数相除

3 个答案: