【算法26】不用+,-,×,/做加法

  【题 目】写一个函数,求两个整数的和。要求在函数体内不用+,-,×,/。

  【思 路】学过数电的人都知道,+,-,×,/在计算机处理中的基本都是使用的全加器,而全加器在进行计算的时候用到了很多的逻辑门电路(具体的这些门电路我现在也想不起来了,呵呵),所以运算的基础其实就是二进制的逻辑运算的组合。既然题目不要求我们使用+,-,×,/,那么我们可以直接从最底层的逻辑运算开始。

  为了方便讨论,我们不妨拿4+14来作为例子,4的二进制是100,14的二进制是1110;我记得在数电中,有一个寄存器是用来存放进位的,也就是说我们首先计算的是各位相加不进位,然后加上每一个位从下一位进上来的数,就得到结果。具体的:首先我们计算100+1110的不进位形式为:1010,然后计算进位的数字为:1000,相加得10010=18,完全正确。

  用那些位运算来实现上述的操作呢?首先,加法不进位,减法不退位,这就是“异或”运算的一种表述啊,所以首先我们计算的是:a^b;其次,我们计算进位得出的数字,对于二进制来说只有1+1产生进位(1+0,0+1,0+0均不产生进位),也就是说当且仅当出现1+1,我们输出应该为10,我们可以“按位与”,这样仅当1,1同时出现的时候结果为1,其余都为0,可是我们要得到是10,怎么办?我们可以向左移一位。这样第二个问题也解决了。第三个问题,将前两个得到的结果相加,直接递归调用就OK了。

  根据这种思路我们可以写出如下的代码:

 1 #include<iostream>
2 #include<string>
3 using namespace std;
4
5 /**********************************************
6 * Add Without use + - * /
7 **********************************************/
8 int PlusWithoutArithmetic(int a,int b)
9 {
10 if(b == 0)
11 return a;
12
13 int sum = a ^ b;
14 int temp = (a & b)<<1;
15
16 return PlusWithoutArithmetic(sum,temp);
17 }
18
19 int main()
20 {
21 cout<<"Enter the two numbers:"<<endl;
22 int num1 = 0;
23 int num2 = 0;
24 cin>>num1>>num2;
25
26 cout<<"the plus result is:"<<endl;
27 cout<<PlusWithoutArithmetic(num1,num2)<<endl;
28
29 return 0;
30 }

  测试结果如下:


  

References:

程序员面试题精选100题:http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/254111742011125100605/

注:

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posted @ 2011-12-20 22:16  python27  阅读(1356)  评论(0编辑  收藏  举报