【位运算】两整数之和(medium)
两整数之和(medium)
- 题⽬描述:
- 解法(位运算):
- 代码
- 复杂度分析
题⽬链接: 371. 两整数之和
题⽬描述:
给你两个整数 a 和 b ,不使⽤ 运算符 + 和 - ,计算并返回两整数之和。
⽰例 1:
输⼊:a = 1, b = 2
输出:3
⽰例 2:
输⼊:a = 2, b = 3
输出:5
提⽰:
-1000 <= a, b <= 1000
解法(位运算):
算法思路:
◦ 异或 ^ 运算本质是「⽆进位加法」;
◦ 按位与 & 操作能够得到「进位」;
◦ 然后⼀直循环进⾏,直到「进位」变成 0 为⽌
可以发现,对于整数 a 和 b:
在不考虑进位的情况下,其无进位加法结果为 a⊕b。
而所有需要进位的位为 a & b,进位后的进位结果为 (a & b) << 1。
于是,我们可以将整数 a 和 b 的和,拆分为 a 和 b 的无进位加法结果与进位结果的和。因为每一次拆分都可以让需要进位的最低位至少左移一位,又因为 a 和 b 可以取到负数,所以我们最多需要 log(max_int) 次拆分即可完成运算。
因为有符号整数用补码来表示,所以以上算法也可以推广到 0 和负数。
代码
class Solution {public int getSum(int a, int b) {while (b != 0) {int carry = (a & b) << 1;// 计算进位a = a ^ b;// 先算出⽆进位相加的结果b = carry;}return a;}
}
复杂度分析
时间复杂度:O(log(max_int)),其中我们将执行位运算视作原子操作。
空间复杂度:O(1)。