【位运算】剑指 Offer 65. 不用加减乘除做加法

题目描述

(简单)写一个函数,求两个整数之和,要求在函数体内不得使用 “+”、“-”、“*”、“/” 四则运算符号。

示例:

输入: a = 1, b = 1
输出: 2

解题思路

这真的是简单题吗。。。(发抖)

因为不让使用 “+”、“-”、“*”、“/” ,故考虑将其拉到二进制内通过位运算进行降维打击!

二进制下加法:

  • 进位,只有 ab 同时为 1 时进位为 1。等价于 & 运算且左移一位;
  • 本位,等价于异或 ^

故而,加法运算转变为上述位运算,满足题目要求。目标和转变为进位 + 本位,又是加法,进而可以在转变为上述位运算算法。当进位 == 0时,目标和等于本位,即返回本位值。

那如果有负数怎么办?在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。补码的优势: 加法、减法可以统一处理(CPU只有加法器)。因此,以上方法同时适用于正数和负数的加法 。

代码实现

class Solution {
    
    
public:
    int add(int a, int b) {
    
    
        while(b){
    
    
            int c = (unsigned int)(a & b) << 1;//c++中,负值不允许左移
            a ^= b;
            b = c;
        }
        return a;
    }
};

运行结果:
在这里插入图片描述

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