Leetcode - 字符串相乘

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题目描述

给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1num2,返回 num1num2 的乘积,它们的乘积也表示为字符串形式。

示例 1:

输入: num1 = "2", num2 = "3"
输出: "6"

示例 2:

输入: num1 = "123", num2 = "456"
输出: "56088"

说明:

  • num1num2 的长度小于 110。
  • num1num2 只包含数字 0-9。
  • num1num2 均不以零开头,除非是数字 0 本身。
  • 不能使用任何标准库的大数类型(比如 BigInteger)或直接将输入转换为整数来处理。

解题思路

如果 num1​ 和 num2​ 之一是 000,则直接将 000 作为结果返回即可。

如果 num1​ 和 num2​ 都不是 0,则可以通过模拟「竖式乘法」的方法计算乘积。从右往左遍历乘数,将乘数的每一位与被乘数相乘得到对应的结果,再将每次得到的结果累加。这道题中,被乘数是 num1​,乘数是 num2​。

需要注意的是,num2​ 除了最低位以外,其余的每一位的运算结果都需要补 0

代码

C++代码

class Solution {
public:
    string multiply(string num1, string num2) {
        if (num1 == "0" || num2 == "0") {
            return "0";
        }
        string ans = "0";
        int m = num1.size(), n = num2.size();
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            string curr;
            int add = 0;
            for (int j = n - 1; j > i; j--) {
                curr.push_back(0);
            }
            int y = num2.at(i) - '0';
            for (int j = m - 1; j >= 0; j--) {
                int x = num1.at(j) - '0';
                int product = x * y + add;
                curr.push_back(product % 10);
                add = product / 10;
            }
            while (add != 0) {
                curr.push_back(add % 10);
                add /= 10;
            }
            reverse(curr.begin(), curr.end());
            for (auto &c : curr) {
                c += '0';
            }
            ans = addStrings(ans, curr);
        }
        return ans;
    }

    string addStrings(string &num1, string &num2) {
        int i = num1.size() - 1, j = num2.size() - 1, add = 0;
        string ans;
        while (i >= 0 || j >= 0 || add != 0) {
            int x = i >= 0 ? num1.at(i) - '0' : 0;
            int y = j >= 0 ? num2.at(j) - '0' : 0;
            int result = x + y + add;
            ans.push_back(result % 10);
            add = result / 10;
            i--;
            j--;
        }
        reverse(ans.begin(), ans.end());
        for (auto &c: ans) {
            c += '0';
        }
        return ans;
    }
};

Python3代码

class Solution:
    def multiply(self, num1: str, num2: str) -> str:
        if num1 == "0" or num2 == "0":
            return "0"
        
        ans = "0"
        m, n = len(num1), len(num2)
        for i in range(n - 1, -1, -1):
            add = 0
            y = int(num2[i])
            curr = ["0"] * (n - i - 1)
            for j in range(m - 1, -1, -1):
                product = int(num1[j]) * y + add
                curr.append(str(product % 10))
                add = product // 10
            if add > 0:
                curr.append(str(add))
            curr = "".join(curr[::-1])
            ans = self.addStrings(ans, curr)
        
        return ans
    
    def addStrings(self, num1: str, num2: str) -> str:
        i, j = len(num1) - 1, len(num2) - 1
        add = 0
        ans = list()
        while i >= 0 or j >= 0 or add != 0:
            x = int(num1[i]) if i >= 0 else 0
            y = int(num2[j]) if j >= 0 else 0
            result = x + y + add
            ans.append(str(result % 10))
            add = result // 10
            i -= 1
            j -= 1
        return "".join(ans[::-1])