二进制求和:string和int转化 c++

本文介绍了一种解决二进制字符串相加问题的方法。通过逐位相加并处理进位,实现了不同长度二进制字符串的加法运算,并提供了一个具体的代码实现案例。

二进制求和

问题描述

给你两个二进制字符串,返回它们的和(用二进制表示)。

输入为 非空 字符串且只包含数字 1 和 0。

示例 1:

输入: a = “11”, b = “1”
输出: “100” 示例 2:

示例 2:
输入: a = “1010”, b = “1011”
输出: “10101”

代码实现:


class Solution {
public:
    string addBinary(string a, string b) {
        int i = a.length() - 1;
        int j = b.length() - 1;
        int carry = 0;
        string builder;
        //循环相加两个字符串相同长度的低位数部分
        while (i >= 0 && j >= 0) {
            int sum = carry;
           
            sum += a.at(i--) - '0';
            sum += b.at(j--) - '0';
            carry = sum / 2; //是否进位
            builder+=to_string((sum % 2));
        }
        // 如果 a 还没遍历完成(a串比b串长),则继续遍历添加 a 的剩余部分
        while (i >= 0) {
            int sum = carry + a.at(i--) - '0';
            carry = sum / 2;
            builder+=to_string(sum % 2);
        }
        // 如果 b 还没遍历完成(b串比a串长),则继续遍历添加 b 的剩余部分
        while (j >= 0) {
            int sum = carry + b.at(j--) - '0';
            carry = sum / 2;
            builder+=to_string(sum % 2);
        }
        //如果 carry 不等于0 还有个进位数没加进去,需要补充
        if (carry == 1) {
            builder+=to_string(carry);
        }
        //反转字符串获得正常结果
        reverse(builder.begin(),builder.end());
        return builder;
    }
};

解释

对于string类型的“0”、“1”相加,可以转化为int类型。其关键是ASCII编码。
举例:

string a='2', b='5';
int a1=a-'0';

由此解决了字符串相加的问题。
int转string,直接使用to_string()函数。

函数原型:
string to_string (int val);

但需要注意两个问题:

  1. 进位,从最低位到最高位
  2. a、b字符串不等长度,需进行补充
### C++ 二进制求和的实现方法 以下是基于提供的引用内容以及专业知识,总结并展示几种常见的 C++ 实现二进制求和的方法。 #### 方法一:逐位相加法 通过从最低有效位(即字符串末尾)开始逐步向前计算每一位的,并考虑进位情况。这种方法的核心在于模拟手工加法规则。 ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; string addBinary(string a, string b) { int carry = 0; int i = a.size() - 1, j = b.size() - 1; string result = ""; while (i >= 0 || j >= 0 || carry != 0) { // 当还有未处理的位或者存在进位时继续循环 int sum = carry; // 初始化当前位的总为上一次的进位值 if (i >= 0) sum += a[i--] - '0'; // 如果a仍有剩余,则加上对应的数值 if (j >= 0) sum += b[j--] - '0'; // 同理对于b也做相同操作 result.insert(result.begin(), ((sum % 2) + '0')); // 插入当前位的结果到结果串头部 carry = sum / 2; // 更新新的进位状态 } return result; } int main(){ string a="11", b="1"; cout << addBinary(a,b); } ``` 此代码片段展示了如何利用双指针技术来同步遍历两个输入字符串 `a` `b` 的过程[^4]。 --- #### 方法二:字符数组原地修改法 该方法直接在其中一个较短的字符串基础上扩展长度来进行计算,适合于熟悉低级数据结构的操作者。 ```cpp void adjustSizeAndAddInPlace(string &shorterStr, const string &longerStr){ reverse(shorterStr.begin(), shorterStr.end()); reverse(longerStr.begin(), longerStr.end()); char carry='0'; for(size_t idx=0 ;idx<longerStr.length(); ++idx ){ if(idx<shorterStr.length()){ switch((shorterStr[idx]-'0')+(longerStr[idx]-'0')+carry-'0'){ case 0:case 1:{ shorterStr[idx]=(((shorterStr[idx]-'0')+(longerStr[idx]-'0')+carry-'0'))+'0'; carry='0'; break;} default:{//等于2或3的情况都需进位 shorterStr[idx]='0'+((((shorterStr[idx]-'0')+(longerStr[idx]-'0')+carry-'0'))%2 ; carry='1'; } }//end of switch-case block }else{ shorterStr+=('0'+(longerStr[idx]-'0'+carry-'0')%2 ); carry=('0'+(longerStr[idx]-'0'+carry-'0')/2 )>'9'? '1':'0'; } } if(carry=='1') shorterStr+='1'; reverse(shorterStr.begin(), shorterStr.end()); } /* Example Usage */ /* string s1="11"; string s2="1"; adjustSizeAndAddInPlace(s1,s2); cout<<s1;//prints "100" */ ``` 上述逻辑遵循了特定条件下的分支判定机制以完成最终累加效果[^2]. --- #### 方法三:借助ASCII码差值换整型再回溯至字符形式 考虑到每个二进制数字实际上只是简单的 `'0'/'1'`, 可以先将其映射成实际意义上的布尔值然后再执行标准算术运算. ```cpp string binarySum(const string& numA,const string&numB){ size_t maxLength=max(numA.size(),numB.size()); //补齐两数使其具有相同的尺寸以便后续统一处理 string paddedNumA=numA.substr(0,maxLength-numA.size())+numA; string paddedNumB=(maxLength>numB.size()?std::string(maxLength-numB.size(),'0'): "")+numB; vector<int> digitsOfResult; bool hasCarry=false; for(auto itPair=zip(paddedNumA.rbegin(),paddedNumB.rbegin());itPair!=zip(paddedNumA.rend(),paddedNumB.rend());++itPair){ auto &[digitFromA,digitFromB]=*itPair; int currentDigitValue=((digitFromA - '0')+(digitFromB - '0')); if(hasCarry)currentDigitValue++; digitsOfResult.emplace_back(currentDigitValue%2); hasCarry=currentDigitValue>=2?true:false; } if(hasCarry)digitsOfResult.push_back(1); ostringstream oss; copy(digitsOfResult.crbegin(),digitsOfResult.crend(),ostream_iterator<char>(oss)); return oss.str(); } ``` 这段程序巧妙运用 STL 容器特性简化了许多繁琐细节的同时保持清晰易懂[^3]. --- #### 方法四:递归方式解决 尽管迭代版本通常更高效且易于理解,但对于某些场景而言递归可能提供另一种视角来看待同一类问题解决方案. ```cpp string recursiveAdditionHelper(string A,string B,int pos,bool carryFlag){ if(pos<0 && !carryFlag)return ""; else if(pos<0 && carryFlag)return "1"; int digitSum=(pos<A.size()?A[pos]-'0':0)+(pos<B.size()?B[pos]-'0':0)+carryFlag; return to_string(digitSum%2)+ recursiveAdditionHelper(A,B,pos-1,(digitSum)/2); } string addTwoBinariesRecursively(string firstNumber,string secondNumber){ return recursiveAdditionHelper(firstNumber,secondNumber, max(firstNumber.size()-1,secondNumber.size()-1),false); } ``` 以上定义了一个辅助函数用于内部调用从而形成完整的功能链路[^1]. --- ### 结论 综上所述,C++ 中可以通过多种途径达成二进制字符串之间的加法运算目标.每种策略各有优劣之处取决于具体应用场景需求和个人偏好等因素决定选用哪一种最为合适.
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值