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Leetcode#29 Divide Two Integers

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不用除运算和模运算的除法就退化成最基本的减法

如果除数是1,被除数超大,这做减法还不得累死,所以,用位运算加快速度。

对于被除数和除数都是正数的情况,除法流程为:用位运算生成小于等于当前被除数一半的数字,然后一口气减掉,如此循环往复,直到被除数小于除数。

对于其他被除数和除数当中有负数的情况,为了简便处理可以先将他们求绝对值转化成正数,最后算出结果后再添加符号。

 

最重要的是考虑溢出问题,32位有符号数字的表示范围是[INT_MIN, INT_MAX]=[-2^32, 2^32-1]=[-2147483648, 2147483647],注意:INT_MAX比INT_MIN的绝对值少1

如果数字超过这个范围,就会发生溢出。上面的除法算法涉及到两处溢出的地方:

1. 相除的结果恰好是2147483648,发生溢出。

好在这种溢出的情况只有当被除数=INT_MIN,除数=-1的情况下才会发生,所以可以在运算之前通过条件判断直接处理。

  2. 被除数或除数=INT_MIN,且将他们转化成正数,发生溢出。

同样地,应尽可能通过条件判断处理这种特殊情况。

如果除数=INT_MIN,只要被除数不等于INT_MIN,相除结果就是0,否则结果是1

如果被除数=INT_MIN,可以先减一个除数,之后再转化成正数就不会溢出了

 

代码:

 1 int divide(int dividend, int divisor) { 2         if (dividend == INT_MIN) { 3             if (divisor == 1 || divisor == -1) 4                 return divisor < 0 ? INT_MAX : INT_MIN; 5             if (divisor == INT_MIN) 6                 return 1; 7         } 8         else if (divisor == INT_MIN) 9             return 0;10           11         int quotient = 0;12         int degree = 1;  13         bool negative = (dividend >> 31) ^ (divisor >> 31);14         if (dividend == INT_MIN) {15             dividend += divisor > 0 ? divisor : -divisor;16             quotient = 1;17         }18         dividend = dividend > 0 ? dividend : -dividend;19         divisor = divisor > 0 ? divisor : -divisor;20         int nextDivisor = divisor;21         22         for (int d = divisor << 1; d > nextDivisor && d <= dividend; d <<= 1) {23             nextDivisor = d;24             degree <<= 1;25         }26             27         while (dividend >= divisor) {28             if (dividend >= nextDivisor) {29                 dividend -= nextDivisor;30                 quotient += degree;31             }32             else {33                 nextDivisor >>= 1;34                 degree >>= 1;35             }36         }37         38         return negative ? -quotient : quotient;39 }

 

Leetcode#29 Divide Two Integers