leetcode 29 ---- 二分查詢(中等) : 兩數相除(java)
阿新 • • 發佈:2018-12-16
1. 問題:給定兩個整數,被除數 dividend
和除數 divisor
。將兩數相除,要求不使用乘法、除法和 mod 運算子。返回被除數 dividend
除以除數 divisor
得到的商。
示例 1:
輸入: dividend = 10, divisor = 3
輸出: 3
示例 2:
輸入: dividend = 7, divisor = -3
輸出: -2
示例 3:
輸入: dividend = -2147483648, divisor = -1
輸出: 2147483647
說明:
- 被除數和除數均為 32 位有符號整數。
- 除數不為 0。
- 假設我們的環境只能儲存 32 位有符號整數,其數值範圍是 [−2^31, 2^31 − 1]。本題中,如果除法結果溢位,則返回 2^31 − 1。
2. 問題分析:
取dividend,diveisor的絕對值,並用sign記錄符號。當((dividend== -2147483648)&&(divisor==-1)),返回2147483647。當(divisor==1),返回dividend。當(divisor== -1),返回 -dividend。
方法1:dividend每次一個diveisor,並能夠使用counter計數,直到dividend<0,返回counter。缺點:時間複雜度很高。
方法2:p=diveisor<<1,diveisor的值擴大二倍。使用t=t<<1記錄倍數,直到(p<=dividend,但下一個p>dividend),然後使dividend=dividend-p,再進行以上運算直到(p>dividend),用count記錄倍數,最後根據sign的符號返回結果count。時間複雜度好於方法1。
比如:25/3
方法1 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 27 | ... |
方法2 | 6=3*2^1 | 12=3*2^2 | 24=3*2^3 | 48=3*2^4 | .. |
方法1需要運算9次,方法2只需要運算4次。方法1是(1至n)乘以diveisor增加,方法2是(2^n)乘以diveisor增加,所以方法2速度比較快。
3. 程式:
方法1:
// 此方法利用divisor++與dividend比較的思想,時間複雜度比較高 public static int divide1(int dividend, int divisor) { if((dividend==-2147483648)&&(divisor==-1)){ return 2147483647; } if(divisor==1){ return dividend; }else if(divisor==-1){ return -dividend; } int sign = ((dividend>0) ^(divisor>0)) ? -1:1; int num =Math.abs(divisor); int num1 =Math.abs(dividend); int count =0; while(true){ num1 -= num; if(num1<0){ break; } count++; } return sign>0 ? count:-count; }
方法2:
public static int divide2(int dividend, int divisor){
if((dividend==-2147483648)&&(divisor==-1)){
return 2147483647;
}
if(divisor==1){
return dividend;
}else if(divisor==-1){
return -dividend;
}
int sign = ((dividend>0) ^(divisor>0)) ? -1:1;
long num =Math.abs((long)divisor);
long num1 =Math.abs((long)dividend);
int count=0;
while(num1 >= num){
long p=num, t=1;
while(num1>=(p<<1)){
p <<= 1; // p左移一位,p的值擴大二倍
t <<= 1;
}
count += t;
num1 -= p;
}
return sign>0 ? count:-count;
}