Leetcode【43】Multiply Strings

本文详细介绍了一种使用Java实现大数乘法的方法,通过字符串操作而非内置的大数类,展示了如何逐位相乘并处理进位,适用于需要高精度计算的场景。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

package com.company;

import java.util.Arrays;

public class multiply {

    public static void main(String[] args){
        multiply test = new multiply();
        System.out.println(test.multiply("456","123"));
    }

    /*
     * 计算形式
     *    num1
     *  x num2
     *  ------
     *  result
     */

    public String multiply(String num1, String num2) {
        if(num1 == null || num1.length() == 0)
            return "0";
        if("0".equals(num1) || "0".equals(num2))
            return "0";

        String[] results = new String[num1.length()];
        for(int i = num1.length() - 1; i >= 0; i --) {
            // 0->48;9->57
            // char ''
            // String ""
            int n1Val = num1.charAt(i) - '0';
            System.out.println(n1Val);
            int carry = 0;
            // cur存放第一行每一个数和第二行的每一个数的乘积的值,包括进位
            // StringBuilder存储字符串
            StringBuilder cur = new StringBuilder();
            for(int j = num2.length() - 1; j >= 0; j --) {
                int n2Val = num2.charAt(j) - '0';
                int sum = carry + n1Val * n2Val;
                // 进位
                carry = sum / 10;
                // 值
                cur.append(sum % 10);
            }

            cur.append(carry != 0 ? carry : "");
            System.out.println(cur);
            // 837 516 294
            results[i] = cur.reverse().append(generateZero(num1.length() - i - 1)).toString();
            // 738 6150 49200
        }

        String res = results[0];
        for(int i = 1; i < results.length; i ++) {
            res = addStrings(res, results[i]);
        }

        return res;
}
    // 补0
    private String generateZero(int n) {
        char[] zeros = new char[n];
        Arrays.fill(zeros, '0');
        return new String(zeros);
    }

    private String addStrings(String num1, String num2) {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        int carry = 0;
        int i = num1.length() - 1;
        int j = num2.length() - 1;
        while (i >= 0 || j >= 0 || carry != 0) {
            int num1Val = i >= 0 ? num1.charAt(i) - '0' : 0;
            int num2Val = j >= 0 ? num2.charAt(j) - '0' : 0;
            int sum = carry + num1Val + num2Val;
            carry = sum / 10;

            res.append(sum % 10);

            if (i >= 0) i--;
            if (j >= 0) j--;
        }

        return res.reverse().toString();
    }
}

 

### LeetCode Problem 43 的 C++ 实现 LeetCode43 题名为 **Multiply Strings**,其目标是给定两个由非负整数组成的字符串 `num1` 和 `num2`,返回这两个数相乘的结果。需要注意的是,输入和输出都应该是字符串形式。 以下是该问题的一种高效实现方式: #### 解决方案描述 为了完成此任务,可以采用模拟手动计算的方法来处理大数乘法。具体来说,通过逐位相乘并记录每一位的结果,最终将这些结果组合起来形成完整的乘积[^5]。 下面是具体的 C++ 实现代码: ```cpp class Solution { public: string multiply(string num1, string num2) { if (num1 == "0" || num2 == "0") return "0"; // 特殊情况处理 int n = num1.size(), m = num2.size(); vector<int> res(n + m, 0); // 反向遍历两串数字进行逐位相乘 for (int i = n - 1; i >= 0; --i) { for (int j = m - 1; j >= 0; --j) { int mul = (num1[i] - '0') * (num2[j] - '0'); int sum = mul + res[i + j + 1]; res[i + j + 1] = sum % 10; res[i + j] += sum / 10; } } // 将结果转换为字符串 string result; for (auto digit : res) { if (!(result.empty() && digit == 0)) { // 去掉前导零 result.push_back(digit + '0'); } } return result.empty() ? "0" : result; } }; ``` #### 复杂度分析 - 时间复杂度:O(m × n),其中 \(m\) 是 `num1` 的长度,\(n\) 是 `num2` 的长度。这是因为我们需要对每一对字符执行一次乘法操作。 - 空间复杂度:O(m + n),用于存储中间结果以及最后的乘积[^5]。 --- ###
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