25 - Divide Two Integers

本文介绍了一种高效的整数除法算法实现方法,通过不断左移除数来找到可以被被除数整除的最大值,然后逐步逼近精确结果。讨论了如何处理特殊数值如INT_MIN的情况,并给出了详细的C++代码实现。



solution:此题的解法是不断左移divisor和dividend比较大小,先减掉最接近dividend的值,然后右移divisor再减次接近的值,直到dividend为0(表示整除)或者有余数。

需要注意的地方是:

1,保存除数与被除数的正负值,然后取绝对值进行循环;

2,由于INT_MIN=-2147483648的存在,我们会发现abs(INT_MIN) == INT_MIN, 因此要将其转换为long long 型,中间先有转换为usinged int, 这样也可以。

3,各种边界条件,如被除数为0,除数为0。


class Solution {
public:
    int divide(int dividend, int divisor) {
        // Start typing your C/C++ solution below
        // DO NOT write int main() function
        if( divisor == 0 )
            return -1;
        if( dividend == 0 )
            return 0;

        int positive = 1;
        
        if(divisor < 0)    // 保存正负值信息
            positive *= -1;
            
        if(dividend < 0)
            positive *= -1;
        
        long long divis = abs( (long long)divisor ); //用long long避免INT_MIN情况
        long long divid = abs( (long long)dividend );
        
        
        int index = 0;
        unsigned int mul[32];
        while(divis <= divid && divis > 0)   
        {
            mul[ index ] = divis;
            divis = divis << 1;
            index ++;
        }
        index --;
        
        unsigned int remain = 0;
        while( index >= 0 && divid > 0)
        {
            if( mul[ index ] <= divid )
            {
                divid = divid - mul[ index ];
                remain += ( 1<<index );
            }
            index --;
        }
        if(positive < 0)
            return -remain;
        return remain;
    }
};


下面是一个Java程序,名为ArithmeticT1,可以接受三个命令行参数:两个整数和一个算术运算符(+,-,*,/)。程序将对这两个整数执行相应的操作,并显示结果。请注意,您需要使用异常处理程序(try-catch语句)来处理非数字输入作为操作数(两个整数中的一个) - 如果任何操作数是非数字,则程序将终止,并在退出前显示带有错误操作数输入的消息。此外,程序还应处理运算符的错误输入。 ``` public class ArithmeticT1 { public static void main(String[] args) { if(args.length != 3) { System.out.println("Usage: java ArithmeticT1 operand1 operator operand2"); System.exit(1); } int operand1 = 0; int operand2 = 0; int result = 0; try { operand1 = Integer.parseInt(args[0]); operand2 = Integer.parseInt(args[2]); } catch (NumberFormatException ex) { System.out.println("Wrong operand input"); System.exit(1); } switch (args[1]) { case "+": result = operand1 + operand2; break; case "-": result = operand1 - operand2; break; case "*": result = operand1 * operand2; break; case "/": if (operand2 == 0) { System.out.println("Cannot divide by zero"); System.exit(1); } result = operand1 / operand2; break; default: System.out.println("Wrong operator input"); System.exit(1); } System.out.println(operand1 + " " + args[1] + " " + operand2 + " = " + result); } } ``` 这个程序首先检查是否有三个命令行参数。如果不是,则显示用法消息并退出程序。程序然后尝试将第一个和第三个参数解析为整数。如果任何一个参数不是整数,则显示错误消息并退出程序。如果两个参数都是整数,则根据第二个参数执行相应的算术运算。如果第二个参数是除法运算符,程序还会检查第二个操作数是否为零。如果是,则显示错误消息并退出程序。最后,程序将显示算术表达式和结果。
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