415-字符串相加(Add Strings)

该博客介绍了一种将字符串转化为整型数组的方法,用于实现字符串的按位相加,通过设置进位标志来处理加法运算,同时讨论了先对齐字符串后再进行操作的效率优势。

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题目
中文

给定两个字符串形式的非负整数 num1 和num2 ,计算它们的和。
注意:
num1 和num2 的长度都小于 5100.
num1 和num2 都只包含数字 0-9.
num1 和num2 都不包含任何前导零。
你不能使用任何內建 BigInteger 库, 也不能直接将输入的字符串转换为整数形式。

英文

Given two non-negative integers num1 and num2 represented as string, return the sum of num1 and num2.
Note:
The length of both num1 and num2 is < 5100.
Both num1 and num2 contains only digits 0-9.
Both num1 and num2 does not contain any leading zero.
You must not use any built-in BigInteger library or convert the inputs to integer directly.

解题思路

  • 转化为整型数组,按位相加,设置进位标志符
class Solution {
    public static String delZero(int[] num){		//将数组返回成一个首字符不为0的字符串
		int i;
		String str = new String();
		for(i = 0;i<num.length;i++){
			if(num[i] != 0)
				break;
		}
		for(;i<num.length;i++){
			str += (char)(num[i] + '0');
		}
		return str;
	}
	public static int max(int[] a, int[] b){		
        return a.length>b.length?a.length:b.length;
    }
    public static int min(int[] a,int[] b){
        return a.length<b.length?a.length:b.length;
    }
    public static int[] tointArray(String num){		//将string转化为int数组
        char[] n = num.toCharArray();
        int len = n.length;
        int[] res = new int[len];
        for(int i = 0;i < len;i++)
            res[i] = n[i] - 48;
        return res;
    }
    public String addStrings(String num1, String num2) {
    	if(num2.equals("0") && num1.equals("0"))
    		return "0";
        int[] n1 = tointArray(num1);
        int[] n2 = tointArray(num2);
        int len = max(n1,n2);
        int[] res = new int[len + 1];		//两数相加最多多一位
        int flag = 0;			//进位标志
        int i = n1.length - 1,j = n2.length - 1, k = res.length - 1;
        while(i >= 0 && j >= 0 && k >= 0){
        	res[k] = (flag + n1[i] + n2[j]) % 10;
        	flag = (flag + n1[i] + n2[j]) / 10;
        	i--;j--;k--;
        }
        if(i >= 0){
        	for(;i >= 0 && k >= 0;i--,k--){
        		res[k] = (flag + n1[i]) % 10;
        		flag = (flag + n1[i]) / 10;
        	}
        }
        if(j >= 0){
        	for(;j >= 0 && k >= 0;j--,k--){
        		res[k] = (flag + n2[j]) % 10;
        		flag = (flag + n2[j]) / 10;
        	}
        }
        res[0] += flag;	//首位进位处理
        String ans = delZero(res);
        return ans;
    }
}
  • 先对齐后操作会节省很多时间和不必要的操作
### 实现字符串相加的方法 对于两个字符串相加的操作,在不同编程语言中有不同的实现方式。以下是几种常见的方法: #### 方法一:直接拼接字符串 可以直接通过 `+` 运算符来连接两个字符串,这种方式简单直观。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { string str1 = "hello"; string str2 = " world"; string result = str1 + str2; cout << result << endl; // 输出 hello world } ``` 这种方法适用于简单的字符串连接场景[^1]。 #### 方法二:使用 `.join()` 方法 在 Python 中,`.join()` 是一种高效的字符串连接方式,尤其适合处理多个字符串片段的情况。该函数会遍历列表中的每一个元素并将其按照指定分隔符组合成一个新的字符串。 ```python result = ' '.join(['qq', 'ww', 'ee']) print(result) # 输出 qq ww ee ``` 此方法相较于逐个字符累加的方式性能更好,尤其是在面对大量数据时优势明显。 #### 方法三:模拟大数加法逻辑 针对由数字组成的字符串进行相加运算,可以采用类似于手工做竖式加法的思想——从低位到高位依次计算每一位上的值及其进位情况直到最高位完成全部计算过程为止。 ```cpp string addStrings(const string& num1, const string& num2){ int i=num1.size()-1,j=num2.size()-1,carry=0; string res=""; while(i>=0||j>=0||carry>0){ long sum=(i<0?0:num1[i--]-'0')+(j<0?0:num2[j--]-'0')+carry; carry=sum/10; res+=to_string(sum%10); } reverse(res.begin(),res.end()); return res; } ``` 上述 C++ 函数实现了任意长度的大整数字符串之间的精确求和功能[^3]。 #### 方法四:利用流对象转换 C++ 提供了 `<sstream>` 库用于方便地将字符串与其他基本类型互相转化。下面的例子展示了如何把两个表示整数的字符串转为实际数值后再执行加法操作最终返回其总和作为新的字符串形式输出。 ```cpp #include <iostream> #include <string> #include <sstream> std::string addTwoNumbersAsString(std::string s1, std::string s2) { int n1, n2; std::stringstream ss; ss << s1; ss >> n1; ss.clear(); ss << s2; ss >> n2; int sum = n1 + n2; return std::to_string(sum); } // 测试代码 int main(){ std::cout<<addTwoNumbersAsString("123","456")<<"\n"; // 打印979 } ``` 这段程序能够正确解析输入参数并将它们视为十进制整型参与后续运算[^4]。
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