算法系列--字符串--相乘

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43. 字符串相乘 题解 - 力扣(LeetCode)

一说到相乘,最先想到的肯定都是我们小学时的乘法。

就是这样。 image.png

num1的每个数和num2的一个数做乘法,取出结果,相加。

怎么做呢?

首先,要想怎么给后面的数补0,这样才能完善我们的乘法。

怎么补0呢?这个就要看我们的num1乘到哪一位123和6乘的时候,没有补0.

123和5乘的时候,就有一个0,和4乘的时候就有2个0.

也就是说,我们的i越小,他的补0越多。

得出结论==》 补0数= num2.length()-i-1. i代表num2乘到哪一位。

代码

public String multiply(String num1, String num2) {
        if (num1.equals("0") || num2.equals("0")) {
            return "0";
        }
        // 保存计算结果
        String res = "0";
        
        // num2 逐位与 num1 相乘
        for (int i = num2.length() - 1; i >= 0; i--) {
            int carry = 0;
            // 保存 num2 第i位数字与 num1 相乘的结果
            StringBuilder temp = new StringBuilder();
            // 补 0 
            for (int j = 0; j < num2.length() - 1 - i; j++) {
                temp.append(0);
            }
            int n2 = num2.charAt(i) - '0';
            
            // num2 的第 i 位数字 n2 与 num1 相乘
            for (int j = num1.length() - 1; j >= 0 || carry != 0; j--) {
                int n1 = j < 0 ? 0 : num1.charAt(j) - '0';
                int product = (n1 * n2 + carry) % 10;
                temp.append(product);
                carry = (n1 * n2 + carry) / 10;
            }
            // 将当前结果与新计算的结果求和作为新的结果
            res = addStrings(res, temp.reverse().toString());
        }
        return res;
    }

    /**
     * 对两个字符串数字进行相加,返回字符串形式的和
     */
    public String addStrings(String num1, String num2) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        int carry = 0;
        for (int i = num1.length() - 1, j = num2.length() - 1;
             i >= 0 || j >= 0 || carry != 0;
             i--, j--) {
            int x = i < 0 ? 0 : num1.charAt(i) - '0';
            int y = j < 0 ? 0 : num2.charAt(j) - '0';
            int sum = (x + y + carry) % 10;
            builder.append(sum);
            carry = (x + y + carry) / 10;
        }
        return builder.reverse().toString();
    }
}

作者:breezean
链接:https://leetcode.cn/problems/multiply-strings/solution/you-hua-ban-shu-shi-da-bai-994-by-breezean/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

这个相当于暴力解法。

还有没有更简洁的呢? 他做乘法无非就是把每个数都乘然后相加。 类似这样

image.png 但是,怎么优化呢?

首先考虑到一个问题,你怎么保证他乘的结果相加起来是那个呢?

也就是说,我们得有个保存第i为的结果,每次相乘都加上那个结果。

这个就要考虑他们相乘的结果是多少,

num1.length()+num2.length().

这个就是个总的结果,整个数组保存。

我们相加的时候,就取这个位里面的数。

怎么取呢?你怎么知道那个位就是那个数呢?也就是你怎么确定他在这个数组中的位置。

还是这张图 image.png 仔细看,最后的04,他在index数组的位置 [0,1],i和j都是第0位,他的indices就是[i+j,i+j+1] 确定了这个之后,我们去乘的时候,i和j的结果可以确定,再加上他的那一位上次乘的,就是总的。

class Solution {
    public String multiply(String num1, String num2) {
        if (num1.equals("0") || num2.equals("0")) {
            return "0";
        }
        //这个是总的结果保存
        int[] res = new int[num1.length() + num2.length()];
        for (int i = num1.length() - 1; i >= 0; i--) {
            int n1 = num1.charAt(i) - '0';
            for (int j = num2.length() - 1; j >= 0; j--) {
                int n2 = num2.charAt(j) - '0';
                //这个是每次的结果+以前保存的值
                int sum = (res[i + j + 1] + n1 * n2);
                //接着保存,直到最后的结果
                res[i + j + 1] = sum % 10;
                
                //注意这里的+=哦,我就在这里踩坑了,因为他进位是累加的
                res[i + j] += sum / 10;
            }
        }

        StringBuilder result = new StringBuilder();
        //这个是吧结果取出来
        for (int i = 0; i < res.length; i++) {
            if (i == 0 && res[i] == 0) continue;
            result.append(res[i]);
        }
        return result.toString();
    }
}

作者:breezean
链接:https://leetcode.cn/problems/multiply-strings/solution/you-hua-ban-shu-shi-da-bai-994-by-breezean/
来源:力扣(LeetCode)
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