【数据结构和算法】大数相加,3种方式解决
大数加法
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1,从尾部插入
实际上这道题求的是两个字符串相加,我们就用两个很短的字符串"12367"+"89"为例画个图来看下是怎么计算的
它相当于两个字符串从最右边开始相加,比如我们要计算s字符串的最右边的那个数字和t字符串最右边的那个字符相加
int i = s.length() - 1, j = t.length() - 1;
int x = s.charAt(i) - '0';
int y = t.charAt(j) - '0';
int sum = x + y;
把计算的结果放到一个新的字符串后面,但字符串每一位只能保存一位数字,而我们相加的结果sum可能是个两位数,所以这里我们只取他的个位数,十位数要往前进一位。比如我们要计算s和t的倒数第二位
int x = s.charAt(i - 1) - '0';
int y = t.charAt(j - 1) - '0';
int sum = x + y + carry;
carry就是上一步相加结果的进位,上一步如果进位了就是1,如果没进位就是0。搞懂了上面的相加过程,剩下的就是一些边界条件的判断。最后不要忘了对字符串进行反转,因为我们相加的时候是从s和t的尾部开始加的,下面我们来看下完整代码
public String solve(String s, String t) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
int i = s.length() - 1, j = t.length() - 1, carry = 0;
while (i >= 0 || j >= 0 || carry != 0) {
int x = i < 0 ? 0 : s.charAt(i--) - '0';
int y = j < 0 ? 0 : t.charAt(j--) - '0';
int sum = x + y + carry;
stringBuilder.append(sum % 10);//添加到字符串尾部
carry = sum / 10;
}
return stringBuilder.reverse().toString();//对字符串反转
}
2,从头部插入
上面是插入到字符串的尾部,最后再反转。实际上我们在计算的时候还可以先插入到字符串的头部,最后直接返回即可,不需要再反转了,代码和上面差不多,我们来看下
public String solve(String s, String t) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
int carry = 0, i = s.length() - 1, j = t.length() - 1;
while (i >= 0 || j >= 0 || carry != 0) {
int x = i < 0 ? 0 : s.charAt(i--) - '0';
int y = j < 0 ? 0 : t.charAt(j--) - '0';
int sum = x + y + carry;
stringBuilder.insert(0, sum % 10);//插入到s字符串的第一个位置
carry = sum / 10;
}
return stringBuilder.toString();
}
3,使用栈来解决
我们还可以先把相加的结果放到一个栈中,最后再一个个出栈。其实也是换汤不换药,代码都差不多,我们来看下
public String solve(String s, String t) {
Stack<integer> stack = new Stack<>();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
int i = s.length() - 1, j = t.length() - 1, carry = 0;
while (i >= 0 || j >= 0 || carry != 0) {
carry += i >= 0 ? s.charAt(i--) - '0' : 0;
carry += j >= 0 ? t.charAt(j--) - '0' : 0;
stack.push(carry % 10);
carry = carry / 10;
}
while (!stack.isEmpty())
stringBuilder.append(stack.pop());
return stringBuilder.toString();
}
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