LeetCode43題-字符串相乘[C++實(shí)現(xiàn)]
1 前言
今天來寫一道leetcode的中等難度的題目,聲明一下:這不是最優(yōu)解,就是常規(guī)思路。
之所以寫出來,是因?yàn)槲矣X得:如果你的想法比較復(fù)雜或者比較冗長,那也沒關(guān)系,寫出來ac了它,能繞過層層關(guān)卡做出來同樣值得。
就好像我們新接手了同事的代碼,第一反應(yīng)可能是這么復(fù)雜,但是竟然還能跑,所以盡管很繞,但是沒有把他繞暈,那么我覺得他也挺厲害的了。
工作中我就遇到過這樣的代碼,同事的開發(fā)能力比較強(qiáng),但是代碼風(fēng)格跟我差別很大,期間接過他一點(diǎn)代碼,可能是過設(shè)計(jì)了,但是運(yùn)行得很好。
在我們沒有做那么多題目的前提下,第一想法很重要,面試的時(shí)候往往很緊張,把握住你的第一想法去實(shí)現(xiàn)它,最終做出來足夠讓面試官覺得你還不錯(cuò),在此基礎(chǔ)上優(yōu)化就是加分。
有些題目的最優(yōu)解或者優(yōu)化解并不好想,如果不是acm打手或者天資異稟的高手還是有難度的。
所以不要嫌棄這不是最優(yōu)解,最起碼這是最容易想到的解法,當(dāng)然你們也可以覺得不是最優(yōu)解沒有意義,非要嫌棄鄙視一下,那也么得辦法,啊哈哈。
廢話不說,開車開車!
2.題目描述
給定兩個(gè)以字符串形式表示的非負(fù)整數(shù) num1 和 num2,
返回 num1 和 num2 的乘積,它們的乘積也表示為字符串形式。
示例 1:
輸入: num1 = "2", num2 = "3"
輸出: "6"
示例 2:
輸入: num1 = "123", num2 = "456"
輸出: "56088"
說明:
num1 和 num2 的長度小于110。
num1 和 num2 只包含數(shù)字 0-9。
num1 和 num2 均不以零開頭,除非是數(shù)字 0 本身。
不能使用任何標(biāo)準(zhǔn)庫的大數(shù)類型(比如 BigInteger)或直接將輸入轉(zhuǎn)換為整數(shù)來處理。
3.題目分析
這個(gè)題目描述也比較清晰了,就是給了兩個(gè)字符串格式的數(shù)字,讓返回兩個(gè)數(shù)的乘積字符串。
題目限定了不要使用bigint和輸入轉(zhuǎn)整數(shù)這種系統(tǒng)的機(jī)制,并且給定了num1和num2的長度小于110,這也說明了長度可能是100那么長,110位就已經(jīng)非常大了,所以不要考慮轉(zhuǎn)換整數(shù)的想法了。
其實(shí)這個(gè)問題很熟悉,這就是個(gè)計(jì)算器嘛,我們要把很長的兩個(gè)字符串相乘。
第一想法就是那模擬一下兩個(gè)數(shù)相乘的具體過程,再轉(zhuǎn)換為代碼,是的,這個(gè)想法就足夠了。
4.手動(dòng)模擬
來吧,有了第一想法,那就開始在紙上劃拉劃拉。
在紙上大致模擬了一下之后,基本上就能把握幾個(gè)點(diǎn)了:
-
乘數(shù)和被乘數(shù)的兩個(gè)循環(huán)
在計(jì)算循環(huán)過程中,涉及到一個(gè)默認(rèn)補(bǔ)0的過程,因?yàn)閿?shù)字所在的位不一樣,這樣是要注意的,這樣我們得到三個(gè)字符串,這三個(gè)字符串本質(zhì)上是逆序的,因?yàn)槲覀兪窍葟牡臀婚_始計(jì)算的。 -
各個(gè)臨時(shí)結(jié)果的累加
也就是圖中的第二部分,這里是把多個(gè)臨時(shí)結(jié)果累加就可以了,最開始我把第一部分的結(jié)果做了reverse,但是在第二部分累加時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有必要,最后把結(jié)果reverse一下即可。 -
細(xì)節(jié)問題
在基本了解流程之后,肯定會(huì)有一些需要注意的致錯(cuò)細(xì)節(jié),這個(gè)很多時(shí)候是debug時(shí)發(fā)現(xiàn)的,這道題我代碼寫完之后debug出兩個(gè)錯(cuò)誤的點(diǎn),反過來想是細(xì)節(jié)考慮不周全。
4.我的糙代碼
代碼提交了幾次才通過,看下時(shí)間和空間:
無奈同行們太優(yōu)秀,被80%的同行大敗了,不過就算反面教材也可以看看吧:
class Solution {
public:
//將string指定位置的字符轉(zhuǎn)換為數(shù)字
int getvalue (string &num, int index){
return num[index]-'0';
}
//遍歷子結(jié)果字符串 累加
void calthem(vector<string> &resvec, int maxlen, string &resstr){
//按照最大長度開始從低位向高位遍歷
int veclen = resvec.size();
int jinwei = 0;
for(int i=0;i<maxlen;i++){
//開始遍歷每一次的結(jié)果
int this_sum = 0;
this_sum += jinwei;
for(int j=0;j<veclen;j++){
if(i<resvec[j].length()){
this_sum+=getvalue(resvec[j],i);
}
}
jinwei = this_sum/10;
int remain = this_sum%10;
resstr+=to_string(remain);
}
if(jinwei!=0)
resstr+=to_string(jinwei);
reverse(resstr.begin(),resstr.end());
}
string multiply(string num1, string num2) {
//特殊情況
string res("");
if(num1=="0"||num2=="0")
return "0";
//其他情況
/* 1.完全模擬乘法的計(jì)算過程
2.使用兩個(gè)循環(huán) 增加每次計(jì)算的結(jié)果 以及進(jìn)位
3.由于要求不可直接將輸入轉(zhuǎn)換為整數(shù) 可以使用ascii來確定單個(gè)字符的數(shù)值
*/
int len1 = num1.length();
int len2 = num2.length();
//存儲(chǔ)每次循環(huán)的結(jié)果 后續(xù)的累加 要從其中進(jìn)行遍歷
vector<string> resvec;
int maxlen=0;
//我們從乘數(shù) nums2開始作為外層循環(huán) 即456 并且從個(gè)位開始循環(huán)
//為了對齊將結(jié)果后默認(rèn)補(bǔ)齊0
for(int i=len2-1;i>=0;i--){
int jinwei = 0;
//從低位到高位循環(huán)被乘數(shù) 并初始化進(jìn)位
int outer = getvalue(num2,i);
int zero_cnt = len2-1-i;
string this_round_res="";
this_round_res.append(zero_cnt,'0');
for(int j=len1-1;j>=0;j--){
int inner = getvalue(num1,j);
//計(jì)算兩個(gè)位的乘積 并取保留值和進(jìn)位
//eg 8*9=72 上一次進(jìn)位0 綜合得:保留位2 進(jìn)位7
int calres = inner*outer+jinwei;
jinwei = calres/10;
int remain = calres%10;
//這里注意 乘積是從低位開始運(yùn)算的 因此需要注意方向問題
//為了方便解決 將低位放在字符串首位 高位依次追加 最后反轉(zhuǎn)即可
this_round_res+=to_string(remain);
}
if(jinwei!=0)
this_round_res+=to_string(jinwei);
maxlen = maxlen>=this_round_res.length()?maxlen:this_round_res.length();
resvec.push_back(this_round_res);
}
//累加vector中的數(shù)據(jù)
calthem(resvec,maxlen,res);
return res;
}
};
代碼好像還是比較長,不過本質(zhì)上就兩個(gè)部分,第一個(gè)是利用兩個(gè)循環(huán)獲得臨時(shí)結(jié)果字符串,把字符串存儲(chǔ)在vector中,第二部分就是把vector中的臨時(shí)字符串累加返回。
其中盡量不用api,能自己造的輪子就自己寫了,權(quán)當(dāng)一題多練了。
5.優(yōu)化解
我的糙代碼ac之后,慣例打開題解看看同行有什么妙招,其中有一個(gè)講的比較好,是對算數(shù)過程的優(yōu)化,說實(shí)話我的算數(shù)并不好,所以這個(gè)是第一次看到,現(xiàn)場我是想不到, 不過很有用一起看下:
這個(gè)優(yōu)化法是把計(jì)算過程中的值的坐標(biāo)都提前知道了,所以就相當(dāng)于一步到位,不過我還沒來得及實(shí)驗(yàn)可以快多少,等下試試。
最后依然是,感謝各位的觀摩!
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