【力扣】537. 复数乘法

  • 问题描述:

给定两个表示复数的字符串。

返回表示它们乘积的字符串。注意,根据定义 i2 = -1 。

  • 注意:

输入字符串不包含额外的空格。
输入字符串将以 a+bi 的形式给出,其中整数 a 和 b 的范围均在 [-100, 100] 之间。输出也应当符合这种形式。

  • 示例:

输入: "1+-1i", "1+-1i"
输出: "0+-2i"
解释: (1 - i) * (1 - i) = 1 + i2 - 2 * i = -2i ,你需要将它转换为 0+-2i 的形式。 

  • 解读:

一、复数的模拟,写个复数类,方便以后使用。这里只要解决复数的a、b二个值就可以了。

二、从字段串获取值,这里的字段串属于规定的格式,处理起来不用考虑太多。直接先按+拆分,再用库函数,直接转化字段串成数字就可以。

  • 代码:
	class Complex {
		int a;
		int b;

		public Complex multiply(Complex complex) {
			Complex cx = new Complex();
			cx.a = a * complex.a - b * complex.b;
			cx.b = a * complex.b + complex.a * b;
			return cx;
		}

		public String toString() {
			return String.format("%d+%di", a, b);
		}
	}

	public Complex createComplex(String str) {
		String[] sa = str.split("[\\+i]");
		Complex cx = new Complex();
		cx.a = Integer.valueOf(sa[0]);
		cx.b = Integer.valueOf(sa[1]);
		return cx;
	}

	public String complexNumberMultiply(String a, String b) {
		Complex ca = createComplex(a);
		Complex cb = createComplex(b);
		return ca.multiply(cb).toString();
	}

 

 

### 力扣复数乘法问题解决方案 力扣上的 **Complex Number Multiplication (复数乘法)** 是一道经典的字符串处理与数学运算题目。给定两个表示复数字符串形式 `a+bi` 和 `c+di`,目标是返回它们相乘的结果并以相同的字符串形式表达。 #### 解决方案描述 为了完成这一任务,可以采用解析输入字符串的方法提取实部和虚部,并应用基本的代数法则计算结果。具体来说: 1. 假设第一个复数为 \( a + bi \),第二个复数为 \( c + di \)。 2. 它们的乘积可以通过以下公式得到: \[ (a + bi)(c + di) = ac - bd + (ad + bc)i \] 3. 提取每个复数中的实部 (\(a\) 和 \(c\)) 及虚部 (\(b\) 和 \(d\)) 后,按照上述公式分别计算新的实部和虚部[^1]。 以下是具体的 Python 实现代码: ```python def complexNumberMultiply(num1: str, num2: str) -> str: # 将复数拆分为实部和虚部 real1, imag1 = map(int, num1[:-1].split('+')) real2, imag2 = map(int, num2[:-1].split('+')) # 计算新复数的实部和虚部 new_real = real1 * real2 - imag1 * imag2 new_imag = real1 * imag2 + imag1 * real2 # 返回结果作为字符串 return f"{new_real}+{new_imag}i" ``` 此函数通过分割字符串获取实部和虚部,随后依据前述公式执行必要的加减乘除操作,最终将结果重新组合成指定格式的字符串输出。 #### 示例运行 假设我们有两个复数 `"1+1i"` 和 `"1+1i"`,调用该方法会获得如下过程及结果: - 输入:`num1 = "1+1i", num2 = "1+1i"` - 输出:`"0+2i"` 解释: \[ (1 + i)(1 + i) = 1*1 - 1*1 + (1*1 + 1*1)i = 0 + 2i \] 同样对于另一个例子 `"1+-1i"` 和 `"1+-1i"`: - 输入:`num1 = "1+-1i", num2 = "1+-1i"` - 输出:`"0+-2i"` 这表明算法能够正确处理负数值的情况。 #### 性能分析 由于本题主要涉及简单的字符串解析以及固定数量的算术运算,因此时间复杂度为 O(n),其中 n 表示单个数字字符的数量;空间复杂度则取决于存储中间变量的需求,通常也是常量级别的 O(1)。
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