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题目描述:

给定两个整数,被除数 dividend 和除数 divisor。将两数相除,要求不使用乘法、除法和 mod 运算符。

返回被除数 dividend 除以除数 divisor 得到的商。

示例 1:

输入: dividend = 10, divisor = 3
输出: 3

示例 2:

输入: dividend = 7, divisor = -3
输出: -2

说明:

  • 被除数和除数均为 32 位有符号整数。
  • 除数不为 0。
  • 假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数,其数值范围是 [−231,  231 − 1]。本题中,如果除法结果溢出,则返回 231 − 1。

解题思路:

这道题让我们求两数相除,而且规定我们不能用乘法,除法和取余操作,那么我们还可以用另一神器位操作Bit Operation,思路是,如果被除数大于或等于除数,则进行如下循环,定义变量t等于除数,定义计数p,当t的两倍小于等于被除数时,进行如下循环,t扩大一倍,p扩大一倍,然后更新res和m。这道题的OJ给的一些test case非常的讨厌,因为输入的都是int型,比如被除数是-2147483648,在int范围内,当除数是-1时,结果就超出了int范围,需要返回INT_MAX,所以对于这种情况我们就在开始用if判定,将其和除数为0的情况放一起判定,返回INT_MAX。然后我们还要根据被除数和除数的正负来确定返回值的正负,这里我们采用长整型long来完成所有的计算,最后返回值乘以符号即可。

C++解法一:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int divide(int dividend, int divisor) {
 4         if (divisor == 0 || (dividend == INT_MIN && divisor == -1)) return INT_MAX;
 5         long long m = abs((long long)dividend), n = abs((long long)divisor), res = 0;
 6         int sign = ((dividend < 0) ^ (divisor < 0)) ? -1 : 1;
 7         if (n == 1) return sign == 1 ? m : -m;
 8         while (m >= n) {
 9             long long t = n, p = 1;
10             while (m >= (t << 1)) {
11                 t <<= 1;
12                 p <<= 1;
13             }
14             res += p;
15             m -= t;
16         }
17         return sign == 1 ? res : -res;
18     }
19 };

我们可以使上面的解法变得更加简洁:

C++解法二:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int divide(int dividend, int divisor) {
 4         long long m = abs((long long)dividend), n = abs((long long)divisor), res = 0;
 5         if (m < n) return 0;    
 6         while (m >= n) {
 7             long long t = n, p = 1;
 8             while (m > (t << 1)) {
 9                 t <<= 1;
10                 p <<= 1;
11             }
12             res += p;
13             m -= t;
14         }
15         if ((dividend < 0) ^ (divisor < 0)) res = -res;
16         return res > INT_MAX ? INT_MAX : res;
17     }
18 };

也可以通过递归的方法来解,思路都一样:

C++解法三:

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int divide(int dividend, int divisor) {
 4         long long res = 0;
 5         long long m = abs((long long)dividend), n = abs((long long)divisor);
 6         if (m < n) return 0;
 7         long long t = n, p = 1;
 8         while (m > (t << 1)) {
 9             t <<= 1;
10             p <<= 1;
11         }
12         res += p + divide(m - t, n);
13         if ((dividend < 0) ^ (divisor < 0)) res = -res;
14         return res > INT_MAX ? INT_MAX : res;
15     }
16 };