字符串乘法
字符串乘法
先看一道題
說明:
比如說我們手撕 123 × 45,應該會這樣計算:
你看這個簡單過程,其中涉及乘法進位,涉及錯位相加,還涉及加法進位;而且還有一些不易察覺的問題,比如說兩位數乘以兩位數,結果可能是四位數,也可能是三位數,你怎么想出一個標準化的處理方式?這就是算法的魅力,如果沒有計算機思維,簡單的問題可能都沒辦法自動化處理。
首先,我們這種手撕方式還是太「高級」了,我們要再「低級」一點,123 × 5 和 123 × 4 的過程還可以進一步分解,最后再相加:
現在 123 并不大,如果是個很大的數字的話,是無法直接計算乘積的。我們可以用一個數組在底下接收相加結果:
整個計算過程大概是這樣,有兩個指針 i,j 在 num1 和 num2 上游走,計算乘積,同時將乘積疊加到 res 的正確位置:
現在還有一個關鍵問題,如何將乘積疊加到 res 的正確位置,或者說,如何通過 i,j 計算 res 的對應索引呢?
其實,細心觀察之后就發現,num1[i] 和 num2[j] 的乘積對應的就是 res[i+j] 和 res[i+j+1] 這兩個位置。
就可以用代碼模仿出這個計算過程:
string multiply(string num1, string num2) {int m = num1.size(), n = num2.size();// 結果最多為 m + n 位數vector<int> res(m + n, 0);// 從個位數開始逐位相乘for (int i = m - 1; i >= 0; i--)for (int j = n - 1; j >= 0; j--) {int mul = (num1[i]-'0') * (num2[j]-'0');// 乘積在 res 對應的索引位置int p1 = i + j, p2 = i + j + 1;// 疊加到 res 上int sum = mul + res[p2];//前面使用過,賦過值res[p2] = sum % 10;res[p1] += sum / 10;}// 結果前綴可能存的 0(未使用的位)int i = 0;while (i < res.size() && res[i] == 0)i++;// 將計算結果轉化成字符串string str;for (; i < res.size(); i++)str.push_back('0' + res[i]);return str.size() == 0 ? "0" : str; }總結
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