将两数相除

将两数相除,要求 不使用 乘法、除法和取余运算。

整数除法应该向零截断,也就是截去(truncate)其小数部分。例如,8.345 将被截断为 8-2.7335 将被截断至 -2

首先对被除数和除数为特殊值时出现越界问题进行判断。

当被除数为 32 位有符号整数的最小值 −2^31时:

如果除数为 1,那么我们可以直接返回答案 −2^31

如果除数为 −1,那么答案为 2^31,产生了溢出。此时我们需要返回 2^31−1

当除数为 32 位有符号整数的最小值 −2^31时:

如果被除数同样为 −2^31 ,那么我们可以直接返回答案 1;

对于其余的情况,我们返回答案 0。

当被除数为 0 时,我们可以直接返回答案 0。

本题最易思考出来的解法为减法暴力求解,但是由于会超时,故选择二分查找法。

复制代码
class Solution {
public:
    int divide(int dividend, int divisor) {
        // 考虑被除数为最小值的情况
        if (dividend == INT_MIN) {
            if (divisor == 1) {
                return INT_MIN;
            }
            if (divisor == -1) {
                return INT_MAX;
            }
        }
        // 考虑除数为最小值的情况
        if (divisor == INT_MIN) {
            return dividend == INT_MIN ? 1 : 0;
        }
        // 考虑被除数为 0 的情况
        if (dividend == 0) {
            return 0;
        }
        
        // 一般情况,使用二分查找
        // 将所有的正数取相反数,这样就只需要考虑一种情况
        bool rev = false;
        if (dividend > 0) {
            dividend = -dividend;
            rev = !rev;
        }
        if (divisor > 0) {
            divisor = -divisor;
            rev = !rev;
        }

        // 快速乘
        auto quickAdd = [](int y, int z, int x) {
            // x 和 y 是负数,z 是正数
            // 需要判断 z * y >= x 是否成立
            int result = 0, add = y;
            while (z) {
                if (z & 1) {
                    // 需要保证 result + add >= x
                    if (result < x - add) {
                        return false;
                    }
                    result += add;
                }
                if (z != 1) {
                    // 需要保证 add + add >= x
                    if (add < x - add) {
                        return false;
                    }
                    add += add;
                }
                // 不能使用除法
                z >>= 1;
            }
            return true;
        };
        
        int left = 1, right = INT_MAX, ans = 0;
        while (left <= right) {
            // 注意溢出,并且不能使用除法
            int mid = left + ((right - left)>>1);
            bool check = quickAdd(divisor, mid, dividend);
            if (check) {
                ans = mid;
                // 注意溢出
                if (mid == INT_MAX) {
                    break;
                }
                left = mid + 1;
            }
            else {
                right = mid - 1;
            }
        }

        return rev ? -ans : ans;
    }
};
相关推荐
那个村的李富贵8 小时前
CANN加速下的AIGC“即时翻译”:AI语音克隆与实时变声实战
人工智能·算法·aigc·cann
power 雀儿9 小时前
Scaled Dot-Product Attention 分数计算 C++
算法
琹箐9 小时前
最大堆和最小堆 实现思路
java·开发语言·算法
renhongxia110 小时前
如何基于知识图谱进行故障原因、事故原因推理,需要用到哪些算法
人工智能·深度学习·算法·机器学习·自然语言处理·transformer·知识图谱
坚持就完事了10 小时前
数据结构之树(Java实现)
java·算法
算法备案代理10 小时前
大模型备案与算法备案,企业该如何选择?
人工智能·算法·大模型·算法备案
赛姐在努力.10 小时前
【拓扑排序】-- 算法原理讲解,及实现拓扑排序,附赠热门例题
java·算法·图论
野犬寒鸦11 小时前
从零起步学习并发编程 || 第六章:ReentrantLock与synchronized 的辨析及运用
java·服务器·数据库·后端·学习·算法
霖霖总总11 小时前
[小技巧66]当自增主键耗尽:MySQL 主键溢出问题深度解析与雪花算法替代方案
mysql·算法
rainbow688911 小时前
深入解析C++STL:map与set底层奥秘
java·数据结构·算法