LeetCode-7-整数翻转(溢出问题与取余取模)

这篇博客讨论了LeetCode第7题整数翻转的问题,重点在于如何处理整数溢出的情况。作者分析了两种溢出条件,并提供了通过数学计算避免溢出的解题思路。此外,还分享了优化代码的方法,减少除法操作和判断条件,以提高效率。

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题目

整数翻转(溢出问题&取余取模)
https://leetcode-cn.com/problems/reverse-integer/
在这里插入图片描述

题解

基础知识点:

  1. 除法取余 & 取模
  2. 考虑整数溢出的情况
  3. 边除边乘。最开始我的想法是把数字按位数拆开,然后按照幂次规律乘,但是这个麻烦的地方在于并不知道有几位数,所以题解中采用了每次*10,不断嵌套

优秀讲解:

作者:guanpengchn
链接:https://leetcode-cn.com/problems/reverse-integer/solution/hua-jie-suan-fa-7-zheng-shu-fan-zhuan-by-guanpengc/
来源:力扣(LeetCode)

标签:数学
本题如果不考虑溢出问题,是非常简单的。解决溢出问题有两个思路,第一个思路是通过字符串转换加try catch的方式来解决,第二个思路就是通过数学计算来解决。
由于字符串转换的效率较低且使用较多库函数,所以解题方案不考虑该方法,而是通过数学计算来解决。
通过循环将数字x的每一位拆开,在计算新值时每一步都判断是否溢出。
溢出条件有两个,一个是大于整数最大值MAX_VALUE,另一个是小于整数最小值MIN_VALUE,设当前计算结果为ans,下一位为pop。
从ans * 10 + pop > MAX_VALUE这个溢出条件来看
当出现 ans > MAX_VALUE / 10 且 还有pop需要添加 时,则一定溢出
当出现 ans == MAX_VALUE / 10 且 pop > 7 时,则一定溢出,7是2^31 - 1的个位数
从ans * 10 + pop < MIN_VALUE这个溢出条件来看
当出现 ans < MIN_VALUE / 10 且 还有pop需要添加 时,则一定溢出
当出现 ans == MIN_VALUE / 10 且 pop < -8 时,则一定溢出,8是-2^31的个位数

附代码

我的代码

class Solution {
public:
    int reverse(int x) {
        int result = 0;
        int rem = 0;
        while (x != 0) {
            rem = x % 10;
            // 在32位操作系统下int类型取值范围如下: 1、Int32 //等于int, 占4个字节(-2147483648~2147483647)
            if ((result < 214748364 && result > -214748364) ||
                (result == 214748364 && rem <=7) ||
                (result == -214748364 && rem <=8)) {
                // result = result * 10 + x % 10; // 本质用这个公式就可以
                result = result * 10 + rem;
            } else {
                return 0;
            }
            x = x / 10;
        }
        return result;
    }
};

优秀题解:

class Solution {
    public int reverse(int x) {
        int ans = 0;
        while (x != 0) {
            int pop = x % 10;
            if (ans > Integer.MAX_VALUE / 10 || (ans == Integer.MAX_VALUE / 10 && pop > 7)) 
                return 0;
            if (ans < Integer.MIN_VALUE / 10 || (ans == Integer.MIN_VALUE / 10 && pop < -8)) 
                return 0;
            ans = ans * 10 + pop;
            x /= 10;
        }
        return ans;
    }
}

优化代码:

提供一种判断溢出的思路
有两点:

  1. while里使用了除法,较慢
  2. if 语句有四种可能性,判断pop变量较多余
    最大的值与最小的值为:[−2^31, 2^31 − 1], 即:[-2147483648, 2147483647]
    如果y = y * 10 + x % 10溢出,则 y>=214748364 ,
    当y=214748364时,输入的值只能为:1463847412,此时不溢出
    即:y > 214748364 || y < -214748364 必定溢出
class Solution {
    public int reverse(int x) {
        int y = 0;
        while (x != 0) {
            if (y > 214748364 || y < -214748364) {
                return 0;
            }
            y = y * 10 + x % 10;
            x = x / 10;
        }
        return y;
    }
}
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