【Leecode】Leecode刷题之路第29天之两数相除

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29-两数相除-题目描述

个人解法

思路:

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代码示例:(Java)

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复杂度分析

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官方解法

29-两数相除-官方解法

29-两数相除-官方解法-前言

方法1:二分查找

思路:

29-两数相除-二分查找-思路

代码示例:(Java)

public class Solution1 {
    public int divide(int dividend, int divisor) {
        // 考虑被除数为最小值的情况
        if (dividend == Integer.MIN_VALUE) {
            if (divisor == 1) {
                return Integer.MIN_VALUE;
            }
            if (divisor == -1) {
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
        }
        // 考虑除数为最小值的情况
        if (divisor == Integer.MIN_VALUE) {
            return dividend == Integer.MIN_VALUE ? 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
        boolean rev = false;
        if (dividend > 0) {
            dividend = -dividend;
            rev = !rev;
        }
        if (divisor > 0) {
            divisor = -divisor;
            rev = !rev;
        }

        int left = 1, right = Integer.MAX_VALUE, ans = 0;
        while (left <= right) {
            // 注意溢出,并且不能使用除法
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            boolean check = quickAdd(divisor, mid, dividend);
            if (check) {
                ans = mid;
                // 注意溢出
                if (mid == Integer.MAX_VALUE) {
                    break;
                }
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }

        return rev ? -ans : ans;
    }

    // 快速乘
    public boolean 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 != 0) {
            if ((z & 1) != 0) {
                // 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;
    }


}

复杂度分析

29-两数相除-二分查找-复杂度分析

方法2:类二分查找

思路:

29-两数相除-类二分查找-思路

代码示例:(Java)

public class Solution2 {
    public int divide(int dividend, int divisor) {
        // 考虑被除数为最小值的情况
        if (dividend == Integer.MIN_VALUE) {
            if (divisor == 1) {
                return Integer.MIN_VALUE;
            }
            if (divisor == -1) {
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
        }
        // 考虑除数为最小值的情况
        if (divisor == Integer.MIN_VALUE) {
            return dividend == Integer.MIN_VALUE ? 1 : 0;
        }
        // 考虑被除数为 0 的情况
        if (dividend == 0) {
            return 0;
        }

        // 一般情况,使用类二分查找
        // 将所有的正数取相反数,这样就只需要考虑一种情况
        boolean rev = false;
        if (dividend > 0) {
            dividend = -dividend;
            rev = !rev;
        }
        if (divisor > 0) {
            divisor = -divisor;
            rev = !rev;
        }

        List<Integer> candidates = new ArrayList<Integer>();
        candidates.add(divisor);
        int index = 0;
        // 注意溢出
        while (candidates.get(index) >= dividend - candidates.get(index)) {
            candidates.add(candidates.get(index) + candidates.get(index));
            ++index;
        }
        int ans = 0;
        for (int i = candidates.size() - 1; i >= 0; --i) {
            if (candidates.get(i) >= dividend) {
                ans += 1 << i;
                dividend -= candidates.get(i);
            }
        }

        return rev ? -ans : ans;
    }


}

复杂度分析

29-两数相除-类二分查找-复杂度分析

考察知识点

1.对数运算

2.位运算

收获

1.算法的高度是和jdk等源码是一个高度的,用最朴素的方法实现想要的功能,而不是简单的api使用工程师

2.排序算法是很多算法的基础

3.软件行业的很多思想放在生活中也很实用,比如分治法、中间层法(没有什么问题是加一层解决不了的)等

4.理论和实践都很重要,相对于枯燥的理论,我更喜欢用代码说话。俗话说:Talk is cheap,show me the code!
这也是我每一篇文章坚持都有代码的原因。

Gitee源码位置

29-两数相除-源码

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