LeetCode 29 Divide Two Integers

最新推荐文章于 2025-08-16 00:47:01 发布

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本文介绍了一种使用Java实现的高效整数除法算法，该算法通过位操作和二分查找来寻找最佳的中间值，以计算两个整数相除的结果。特别地，文章深入探讨了如何处理2的幂次情况，以及如何避免在乘法和左移操作中出现的溢出问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

import java.math.BigInteger;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {
    public int mid(long l,long r){
        if((l&1)!=0&&(r&1)!=0){
            return (int)((l>>1)+(r>>1)+1);
        }
        return (int)((l>>1)+(r>>1));
    }
    /*
     * 算出b的次数累计
     */
    public List<Integer> calc0(int li,long b){
        List<Integer> bb = new ArrayList<>();
        bb.add(li);

        int temp = 1<<li;
        for(int i=li-1;i>=0;i--){
            if(temp+(1<<i)<=b){
                bb.add(i);
                temp += (1<<i);
            }
        }
        return bb;
    }
    /*
     * 计算和mid的乘积
     * bb是存放b的2进制累加的次数
     */
    public long calc(int mid,List<Integer> bb){
        //累加过程中或者左移运算会溢出
        BigInteger temp = new BigInteger("0");
        for(int i=0;i<bb.size();i++){
            BigInteger mid2 = new BigInteger(new Long(mid).toString());
            mid2 = mid2.shiftLeft(bb.get(i));
            temp = temp.add(mid2);
        }
        if(temp.compareTo(new BigInteger(new Long(2147483648l).toString()))>0){
            return -1;
        }
        return temp.longValue();
    }
    public int divide(int dividend, int divisor) {
        long a = dividend;
        long b = divisor;
        if(a==0) return 0;
        if(a==b) return 1;
        if(b==0) return 2147483647;
        if(a==Integer.MIN_VALUE&&b==-1) return Integer.MAX_VALUE;
        boolean flag = true;
        if(a<0){
            a = -a;
            flag = !flag;
        }
        if(b<0){
            b = -b;
            flag = !flag;
        }
        if(a<b) return 0;
        if(a>b&&a-b<b){
            return (int)(flag==true?1:-1);
        }
        long temp = 1;
        long ans = 0;
        long l,r,li;
        l=r=li=0;
        List<Integer> bb = null;
        //2147483647 2^31-1
        //2147483648 2^31
        for(int i=0;i<=31;i++){
            if((temp<<i)==b){
                ans = a >> i;
                return (int)(flag==true?ans:-ans);//2的幂
            }
            if((temp<<i)<b&&((temp<<(i+1))>b)){
                bb=calc0(i,b);
                l=a>>(i+1);
                r=a>>(i);
                break;
            }

        }
        while(l<=r){
            if(calc(mid(l,r),bb)==-1){
                r=mid(l,r)-1;
            }else if(calc(mid(l,r),bb)==a){//mid经过计算等于a
                return flag==true?mid(l,r):-mid(l,r);
            }else if(calc(mid(l,r),bb)<a){
                l=mid(l,r)+1;
            }else{
                r=mid(l,r)-1;
            }
        }
        //没有整除
        return (int)(flag==true?r:-r);

    }

}