任意两个数的加法 C#版

今天看剑指OFFER，看到一个相关题目，要求定义一个函数，在该函数中可以实现任意两个整数的加法。由于没有限定输入两个数的大小范围，所以必须当作大数来处理。之前做面试题17 ，要求从1打印到最大的N位数，其中有一种思路和这题有点类似，花了一个小时，才编写出来，在输入格式正确的情况下（只输入数字，两个数字之间用空格隔开），能通过自己的所有案例，贴上代码，纪念自己复习算法的最后这段时光。共190+行代码，感觉可以优化一下，但是如果只是简单的AC，应该够了。

/// <summary>
/// 作者：陈鸿
/// 编辑时间：2018年6月9日 23:09:50
/// 问题描述：
/// 定义一个函数，在该函数中可以实现任意两个整数的加法
/// 注意点：
/// 1、没有限定输入的数的范围，必须当作大数来处理
/// 2、需要考虑三种加法：正数+正数、负数+负数、正数+负数
/// </summary>
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;


namespace 任意两个数的加法
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            while (true)
            {
                string strInput = Console.ReadLine();
                string num1 = strInput.Split(' ')[0];
                string num2 = strInput.Split(' ')[1];
                Solution s = new Solution();
                s.AddNumber(num1, num2);
            }
        }
    }
    class Solution
    {
        public void AddNumber(string num1, string num2)
        {
            if (num1 == null || num2 == null)
                return;


            //sumIsNagetive用来储存结果的符号
            bool sumIsNagetive = false;
            //num1IsNagetive、num2IsNagetive用来保存相加的两个数的符号
            bool num1IsNagetive = false, num2IsNagetive = false;
            //为两个数去掉符号
            if (num1[0] == '-')
            {
                num1IsNagetive = true;
                num1 = num1.Remove(0, 1);
            }
            if (num2[0] == '-')
            {
                num2IsNagetive = true;
                num2 = num2.Remove(0, 1);
            }


            //令sum1成为大数
            if (!CheckMaxNumber(num1, num2))
            {
                string sum = num1;
                num1 = num2;
                num2 = sum;
                bool temp = num1IsNagetive;
                num1IsNagetive = num2IsNagetive;
                num2IsNagetive = temp;
            }


            //判断和是否为负数
            //1、都为负数
            //2、一正一负，负数大于正数
            if (CheckResultIsNagetive(num1, num2, num1IsNagetive, num2IsNagetive))
            {
                sumIsNagetive = true;
            }


            //如果都是正数或者负数，则相加，如果一个是正数一个是负数就相减
            if ((num1IsNagetive && num2IsNagetive) || (!num1IsNagetive && !num2IsNagetive))
            {
                int takeOver = 0;                       //进位
                int num1Length = num1.Length - 1;       //获得num1的位数
                int num2Length = num2.Length - 1;       //获得num2的位数
                for (int i = num1.Length - 1; i >= 0; i--, num1Length--, num2Length--)
                {
                    int nsum = (int)(num1[num1Length] - '0') + takeOver;
                    if (num2Length >= 0)
                        nsum += (int)(num2[num2Length] - '0');
                    if (nsum >= 10)
                    {
                        takeOver = 1;
                        nsum -= 10;
                        char[] ch = num1.ToCharArray();
                        ch[i] = (char)(nsum + '0');
                        num1 = new string(ch);
                    }
                    else
                    {
                        char[] ch = num1.ToCharArray();
                        ch[i] = (char)(nsum + '0');
                        num1 = new string(ch);
                        takeOver = 0;
                    }
                }
                if (takeOver == 1)
                {
                    num1 = num1.Insert(0, "1");
                }
            }
            else if ((!num1IsNagetive && num2IsNagetive) || (num1IsNagetive && !num2IsNagetive))
            {
                int takeBack = 0;                               //退位
                int num1Length = num1.Length - 1;               //num1的位数
                int num2Length = num2.Length - 1;               //num2的位数


                for (int i = num1Length; i >= 0; i--, num1Length--, num2Length--)
                {
                    int subtractNum = (int)(num1[num1Length]-'0') - takeBack;
                    if (num2Length >= 0)
                        subtractNum -= (int)(num2[num2Length]-'0');


                    if (subtractNum < 0)
                    {
                        takeBack = 1;
                        subtractNum += 10;
                        char[] ch = num1.ToCharArray();
                        ch[i] = (char)(subtractNum + '0');
                        num1 = new string(ch);
                    }
                    else
                    {
                        char[] ch = num1.ToCharArray();
                        ch[i] = (char)(subtractNum + '0');
                        num1 = new string(ch);
                    }
                }
            }


            if (sumIsNagetive)
                num1 = num1.Insert(0, "-");
            PrintNum(num1);
        }


        /// <summary>
        /// 检查两个数相加的结果是正数还是负数
        /// </summary>
        /// <param name="num1">较大的加数</param>
        /// <param name="num2">较小的加数</param>
        /// <param name="num1IsNagetive">较大的加数的符号，true为负数</param>
        /// <param name="num2IsNagetive">较小的加数的符号，true为负数</param>
        /// <returns>返回值为真说明相加的结果是一个负数</returns>
        private bool CheckResultIsNagetive(string num1, string num2, bool num1IsNagetive, bool num2IsNagetive)
        {
            bool isNagetive = false;
            if (num1IsNagetive && num2IsNagetive)
                isNagetive = true;


            if (num1IsNagetive && !num2IsNagetive)
                if (CheckMaxNumber(num1, num2))
                    isNagetive = true;


            return isNagetive;
        }


        /// <summary>检查第一个参数和第二个参数的大小，如果第一个参数大于第二个参数，返回真，否则返回假</summary>
        private bool CheckMaxNumber(string num1, string num2)
        {
            if (num1.Length > num2.Length)
                return true;


            if (num1.Length == num2.Length)
            {
                for (int i = 0; i < num1.Length; i++)
                    if (num1[i] > num2[i])
                        return true;
            }


            return false;
        }


        private void PrintNum(string str)
        {
            bool isBeginning0 = true;
            //由于有可能会出现结果为0这种情况，所以必须判断一下，如果是0，则输出一个0
            if (str[0] == '0' && str.Length == 1)
            {
                Console.WriteLine("0");
                return;
            }


            for (int i = 0; i < str.Length; i++)
            {
                if (isBeginning0 && str[i] != '0')
                {
                    isBeginning0 = false;
                }
                if (!isBeginning0)
                    Console.Write(str[i]);
            }
            Console.WriteLine();
        }
    }
}