Calculate the sum of two integers a and b, but you are not allowed to use the operator +
and -
.
不用加减法计算两个整数的和。这道题其实是考察一些基本的布尔代数知识。我们知道,二进制表示时:
0 + 0 = 00
1 + 0 = 01
0 + 1 = 01
1 + 1 = 10
所以,两个二进制整数 a 和 b ,如果相加的过程中如果没有进位,那么 a+b=a⊗b ,这里 ⊗ 表示异或。那么 a+b 的进位为多少呢,只有 1+1 时才会出现进位。所以 a+b 的进位可以表示为 2×(a & b) ,这里 & 表示两个数字的按位与运算。之所以要乘以 2 ,是因为要向上进一位。
所以有如下关系:
如果
a,b
时任意的二进制整数。
设
那么有 ,这时,将a+b转换为x0+c0,但是我们仍然不能用+号啊,所以继续做变换,直到c0为为0时,此时表示没有进位了,只剩下某个Xn,这时结果
只是Xn,不用加上Cn了,就不需要为+号而烦恼了。
那么有:
并且 c1 的最后两位都是 0 。 这样进行 N 此后, cN 的后 N+1 就都是 0 了。
那么,只要 a,b 是有限位的整数,那么必然可以经过有限次(M次)的这种变换,使得 cM 为 0.
0,此时只有Xm了