在java中不使用乘法，除法和mod运算符来除以两个整数

Posted 2021-03-27

我写下了一个代码，该代码在除以两个数之后找出商，但不使用乘法，除法或mod运算符。

我的代码

public int divide(int dividend, int divisor) {

    int diff=0,count=0;
    int fun_dividend=dividend;
    int fun_divisor=divisor;
    int abs_dividend=abs(dividend);
    int abs_divisor=abs(divisor);

    while(abs_dividend>=abs_divisor){
        diff=abs_dividend-abs_divisor;

        abs_dividend=diff;
        count++;

    }

    if(fun_dividend<0 && fun_divisor<0){
        return count;
    }
    else if(fun_divisor<0||fun_dividend<0) {
        return (-count);
    }

    return count;

}

我的代码传递了测试用例，如dividend = -1，divisor = 1或dividend = 1和divisor = -1。但它无法通过测试用例如dividend = --2147483648和divisor = -1。但是当两个输入都是负数时，我有一个if语句。

  if(fun_dividend<0 && fun_divisor<0){
        return count;
    }

当我的输入是-2147483648和-1时它返回零。我调试了我的代码并发现它无法到达while循环的内部语句。它只是检查while循环并终止并执行

 if(fun_dividend<0 && fun_divisor<0){
        return count;
    }

很明显，两个输入都是负数，所以我使用Math.abs函数使它们变为正数。但是当我试图看到变量abs_dividend和abs_divisor的值时，它们会显示负值。

整数最大值可以取9位数。那我怎么能通过这个测试用例呢？根据此测试用例，被除数是一个10位数字，对整数范围无效。

根据测试用例，我得到的输出应该是2147483647。

我怎么能解决这个bug？

先感谢您。

答案

跟着调试器一起发现abs_dividend是-2147483648。

那么while (abs_dividend >= abs_divisor) {的比较是假的，count永远不会增加。

原来解释是在Math.abs(int a)的Javadoc中：

请注意，如果参数等于Integer.MIN_VALUE的值，即最负的可表示的int值，则结果是相同的值，即负值。

据推测，这是因为Integer.MAX_VALUE是2147483647，因此无法用int表示正2147483648。 （注意：2147483648将是Integer.MAX_VALUE + 1 == Integer.MIN_VALUE）

另一答案

尝试使用位操作，如下所示：

public static int divideUsingBits(int dividend, int divisor) {
        // handle special cases
        if (divisor == 0)
            return Integer.MAX_VALUE;
        if (divisor == -1 && dividend == Integer.MIN_VALUE)
            return Integer.MAX_VALUE;

        // get positive values
        long pDividend = Math.abs((long) dividend);
        long pDivisor = Math.abs((long) divisor);

        int result = 0;
        while (pDividend >= pDivisor) {
            // calculate number of left shifts
            int numShift = 0;
            while (pDividend >= (pDivisor << numShift)) {
                numShift++;
            }

            // dividend minus the largest shifted divisor
            result += 1 << (numShift - 1);
            pDividend -= (pDivisor << (numShift - 1));
        }

        if ((dividend > 0 && divisor > 0) || (dividend < 0 && divisor < 0)) {
            return result;
        } else {
            return -result;
        }
    }