题解:两整数之和(位运算算法)
目录
- 1.题目
- 2.位运算算法
- 3.参考代码
- 4.总结
1.题目
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2.位运算算法
这个题目难点就在于不能用+、-
那什么能够代替加号呢?
既然数的层面不能用+号,那二进制的角度去用+号即可。
恰好,就有两个这种运算符恰好满足我们的需求。
按位异或,对不存在进位的数字进行相加。
按位与,对需要进位的数字取1
当我们对a^b进行异或的时候,
我们发现:
如果1和0不同的位数异或是我们想要的结果,但两个二进制都是1的时候进行异或就不对(红色代表不满足我们预期,绿色代表满足我们预期)
结论:错误的都是需要进位的二进制
那如何进行进位呢?
怎么确定哪几个二进制位需要进位? ——按位与
按位与恰好可以解决我们这个问题,两个1的二进制位肯定是需要进位的啊(黄色代表需要进位的地方)。
那如何把这个黄色的位进到a^b上去呢?
我们可以把a&b向左移动一位,表示向其更高位进行进位。
然后我们再对a^b 和 (a&b)>>1再进行异或运算,看看能不能进上一位。
我们发现好像有个1进位成功,还一个没能成功,但是没关系,继续以此循环即可。
总过程如下:
3.参考代码
//一般版本
class Solution {
public:
int getSum(int a, int b)
{
int Carry = 1;
while(Carry)
{
int add = a ^ b;
Carry = (a & b) << 1;
a = add;
b = Carry;
}
return a;
}
};
//语法优化
class Solution {
public:
int getSum(int a, int b)
{
do
{
a = a ^ b;
b = (((a^b) & b) << 1);
}while(b);
return a;
}
};
4.总结
我们本道题首先题目规定不能用+号,所以我们想到直接去二进制层面进行操作,用^代替无进位相加,用&代替进位,两者结合即可模拟出二进制层面加法的操作。
EOF