leetcode415.字符串相加、leetcode43.字符串相乘

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题目一 leetcode415.字符串相加

1.题目描述

2.解题思路

3.代码实现

题目二 leetcode43.字符串相乘

1.题目描述

2.解题思路

3.代码实现


题目一 leetcode415.字符串相加

1.题目描述

给定两个字符串形式的非负整数 num1 和num2 ,计算它们的和。

注意:

num1 和num2 的长度都小于 5100.
num1 和num2 都只包含数字 0-9.
num1 和num2 都不包含任何前导零。
你不能使用任何內建 BigInteger 库, 也不能直接将输入的字符串转换为整数形式。

2.解题思路

字符串加法,注意”1+9=10“这种情况最后carry的进位。

解题思路:
算法流程: 设定 i,j 两指针分别指向 num1,num2 尾部,模拟人工加法;

计算进位: 计算 carry = tmp // 10,代表当前位相加是否产生进位;
添加当前位: 计算 tmp = n1 + n2 + carry,并将当前位 tmp % 10 添加至 res 头部
索引溢出处理: 当指针 i或j 走过数字首部后,给 n1,n2 赋值为 0,相当于给 num1,num2 中长度较短的数字前面填 0,以便后续计算。
当遍历完 num1,num2 后跳出循环,并根据 carry 值决定是否在头部添加进位 1,最终返回 res 即可。

leetcode415.字符串相加、leetcode43.字符串相乘_第1张图片

 

复杂度分析:

时间复杂度 O(max(M,N)):其中 M,N 为 2 数字长度,按位遍历一遍数字(以较长的数字为准);
空间复杂度 O(1):指针与变量使用常数大小空间。

作者:jyd
链接:https://leetcode-cn.com/problems/add-strings/solution/add-strings-shuang-zhi-zhen-fa-by-jyd/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

3.代码实现

自己的实现方法,好垃圾

def addStrings(self, num1, num2):
        """
        :type num1: str
        :type num2: str
        :rtype: str
        """
        if len(num1) > len(num2):
            return self.addStrings(num2,num1)
        res = ""
        carry = 0
        for i in range(len(num1)-1,-1,-1):
            tmp = int(num1[i]) + int(num2[len(num2)-len(num1)+i])+carry
            if tmp//10 == 1:
                carry = 1
                tmp %= 10
            else:
                carry = 0
            res+=str(tmp)
        for i in range(len(num2)-len(num1)-1,-1,-1):
            tmp = int(num2[i])+carry
            if tmp//10 == 1:
                carry = 1
                tmp %= 10
            else:
                carry = 0
            res+=str(tmp)
        if carry == 1:
            res += "1"
        return res[::-1]

简洁版本

class Solution:
    def addStrings(self, num1: str, num2: str) -> str:
        res = ""
        i, j, carry = len(num1) - 1, len(num2) - 1, 0
        while i >= 0 or j >= 0:
            n1 = int(num1[i]) if i >= 0 else 0
            n2 = int(num2[j]) if j >= 0 else 0
            tmp = n1 + n2 + carry
            carry = tmp // 10
            res = str(tmp % 10) + res
            i, j = i - 1, j - 1
        return "1" + res if carry else res

作者:jyd
链接:https://leetcode-cn.com/problems/add-strings/solution/add-strings-shuang-zhi-zhen-fa-by-jyd/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

题目二 leetcode43.字符串相乘

1.题目描述

给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1 和 num2,返回 num1 和 num2 的乘积,它们的乘积也表示为字符串形式。

示例 1:

输入: num1 = "2", num2 = "3"
输出: "6"
示例 2:

输入: num1 = "123", num2 = "456"
输出: "56088"
说明:

num1 和 num2 的长度小于110。
num1 和 num2 只包含数字 0-9。
num1 和 num2 均不以零开头,除非是数字 0 本身。
不能使用任何标准库的大数类型(比如 BigInteger)或直接将输入转换为整数来处理。

2.解题思路

解法一:

1.竖式乘法,分解成第一个数乘以第二个数中的每一位数

2.将上一步乘法的结果相继加和,利用上一题的代码。注意上一步的结果是乘以10递增的。


解法二:

根据数字乘法的计算规则,从一个数个位开始依次求出与另一个数的乘积并逐位相加。下面以“98”和“99”的乘法计算来说明算法思想。

  1. 首先考虑乘积的总位数,两个数相乘的最大位数为两数的位数之和,所以先申请一个结果字符串位数为4,并且每一位都初始化为‘0’
  2. 从第一个数的个位数‘8’开始,依次与“99”相乘。在乘法过程中首先初始化每一位置的进位carry为0,然后计算出对应单个位的乘积mul,比如第一位8x9=72,然后取其个位与当前位置的数字以及前一位置的进位carry相加得到s,此时s为2+0+0=2,所以结果字符串的个位数字就为‘2’。当前位置的进位carry更新为mul的十位数与s十位数之和,此时进位carry为7+0=7.
  3. 计算完一次单个位置的乘法后,最后将当前乘积的前一位更新为carry,具体来说8x99=792,但遍历完99后结果只记录了最后两位“92”,此时进位carry为7,所以要将前一位更新为7

计算完结果后要判断输出的总位数,因为可能出现结果字符串前几位都是0的情况,找到第一位不是0的数字然后返回之后的字符串。

参考链接:https://www.cnblogs.com/wmx24/p/9064134.html

3.代码实现

解法一:

class Solution(object):
    def addStrings(self, num1, num2):
        """
        :type num1: str
        :type num2: str
        :rtype: str
        """
        if len(num1) > len(num2):
            return self.addStrings(num2,num1)
        res = ""
        carry = 0
        for i in range(len(num1)-1,-1,-1):
            tmp = int(num1[i]) + int(num2[len(num2)-len(num1)+i])+carry
            if tmp//10 == 1:
                carry = 1
                tmp %= 10
            else:
                carry = 0
            res+=str(tmp)
        for i in range(len(num2)-len(num1)-1,-1,-1):
            tmp = int(num2[i])+carry
            if tmp//10 == 1:
                carry = 1
                tmp %= 10
            else:
                carry = 0
            res+=str(tmp)
        if carry == 1:
            res += "1"
        return res[::-1]
    def multione(self, num1, num2):
        l1 = len(num1)
        res = ""
        carry = 0
        for i in range(l1-1,-1,-1):
            tmp = int(num1[i]) * int(num2)+carry
            if tmp//10 >= 1:
                carry = tmp//10
                tmp %= 10
            else:
                carry = 0
            res+=str(tmp)
        if carry != 0:
            res += str(carry)
        return res[::-1]
    def multiply(self, num1, num2):
        """
        :type num1: str
        :type num2: str
        :rtype: str
        """
        if len(num1) < len(num2):
            return self.multiply(num2,num1)
        l1 = len(num1)
        l2 = len(num2)
        base = 1
        add1 = "0"
        for i in range(l2-1,-1,-1):
            tmp = self.multione(num1,num2[i])
            tmp = str(int(tmp) * base)
            base *= 10
            add1 = self.addStrings(add1,tmp)
        return add1

解法二:

class Solution(object):
    def multiply(self, num1, num2):
        """
        :type num1: str
        :type num2: str
        :rtype: str
        """
        if num1 == "0" or num2 == "0":
            return "0"
        l1 = len(num1)
        l2 = len(num2)
        res = [0 for _ in range(l1+l2)]
        for i in range(l1-1,-1,-1):
            carry = 0
            for j in range(l2-1,-1,-1):
                mul = int(num1[i]) * int(num2[j])
                s = mul%10 + carry + res[i+j+1]
                res[i+j+1] = s%10
                # 求和的进位与乘积的进位一起相加
                carry = s/10 + mul/10
            res[i] += carry
        for i in range(len(res)):
            if res[i] != 0:
                return "".join(str(j) for j in res[i:])

 

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