本身寫一個函數，求兩個大數相加之和【大廠面試乾貨】

前段時間，有幸參加了某釘的一個在線代碼測評，其中有一個算法題頗有意思，題目爲：

//評測題目: 無// 大數加法// 實現一個函數，輸入兩個大整數字符串，計算兩數之和，用字符串表達。// 用例一：//   輸入："12345", "123"//   輸出："12468"// 用例二：//   輸入："12345", "-123"//   輸出："12222"// 用例三：//   輸入："12345", "-12345"//   輸出："0"// 用例四：//   輸入："-12345", "123"//   輸出："-12222"// 用例五：//   輸入："1111111111111111"（16位1）, "2222222222222222" (16位2)//   輸出："3333333333333333"（16位3）// 確保以上測試用例正確。

 

我初一看，這道題太簡單不過了，因而三下五除二，一分鐘就給他敲完了，實現以下：

public class BigDigitalUtil {public static String digitialAdd(String a,String b){BigDecimal digital1 = BigDeciaml.valueOf(a);BigDecimal digital2 = BigDeciaml.valueOf(b);return digital1.add(digital2).toString();    }}public class TestBigDigitalAdd() {public static void main(String[] args) {String a = "12345";String b = "123";        System.out.println(BigDigitalUtil.digitialAdd(a,b));}}

 

這時候測評人跟我說，這麼寫不能說我錯，可是他的初衷是但願本身能實現這個算法，相似於本身實現BigDecimal的add方法。

 

因而，我開始從新審視這套題。首先是要求兩個大數相加，這個時候咱們就不能直接用int類型了，由於都知道int類型可表示的整數有限。其次又不能借助Java自帶的相似BigDecimal這樣的函數，怎麼辦呢？又默唸一遍存在即合理，既然有這道題的誕生，那麼必定能夠解。

 

這時候，我突然想到我我的自認爲「萬能」的String類型，咱們能夠把整數變成字符串啊，用字符串來表示大數，這樣就能夠實現大數相加了，整理了一下思路，主要要解決如下幾個問題：

 

1. 咱們小學就學過加減法，都是從個位數開始加減的，可是對於長度可能不一樣的字符串，咱們無法從第一位開始相加，只有從最後一位開始相加，因而，我要先將字符磚翻轉過來。

2. 翻轉之後，要怎麼解決進位問題呢？還有可能和的位數也要進一的，這時候想到能夠把字符串短的那個前面高位都用」0」表示，這樣就方便一位一位的相加啦。

3. 最後把得出來的值再翻轉過來就行了。

4. 看到題目，若是其中有個大數是負數怎麼辦？既然前三步都能作出來，那負數是否是也能夠變成正數來計算呢？

 

好了，既然思路理清楚了，那咱們廢話就很少說了，最後實現代碼以下：

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.decorator;/*** <p class="detail">* 功能: 大數加法，實現一個函數，輸入兩個大整數字符串，計算兩數之和，用字符串表達。* </p>** @author Moore* @ClassName Big digital util.* @Version V1.0.* @date 2019.06.12 21:43:18*/public class BigDigitalUtil {//評測題目: 無// 大數加法// 實現一個函數，輸入兩個大整數字符串，計算兩數之和，用字符串表達。// 用例一：//   輸入："12345", "123"//   輸出："12468"// 用例二：//   輸入："12345", "-123"//   輸出："12222"// 用例三：//   輸入："12345", "-12345"//   輸出："0"// 用例四：//   輸入："-12345", "123"//   輸出："-12222"// 用例五：//   輸入："1111111111111111"（16位1）, "2222222222222222" (16位2)//   輸出："3333333333333333"（16位3）// 確保以上測試用例正確。/*** 兩個大數相加** @param a :* @param b :* @return string* @author Moore* @date 2019.06.12 23:43:42*/public static String bigDigitalAdd(String a, String b) {int aLength = a.length();int bLength = b.length();// 翻轉字符串成數組char[] aArray = new StringBuilder(a).reverse().toString().toCharArray();char[] bArray = new StringBuilder(b).reverse().toString().toCharArray();int MAX_LENGTH = aLength > bLength ? aLength : bLength;int[] newArray = new int[MAX_LENGTH + 1];// 按照數位對應相加，判斷當前位是否超過了當前數值的最大位數，若是是用0代替進行運算for (int i = 0; i < MAX_LENGTH + 1; i++) {int num1 = i < aLength ? (aArray[i] - '0') : 0;int num2 = i < bLength ? (bArray[i] - '0') : 0;newArray[i] = num1 + num2;}// 處理進位for (int i = 0; i < MAX_LENGTH + 1; i++) {if (newArray[i] > 10) {newArray[i + 1] += newArray[i] / 10;newArray[i] = newArray[i] % 10;}}StringBuilder result = new StringBuilder();//判斷是否有前置0，若是有忽略boolean hasZero = true;for (int i = MAX_LENGTH; i >= 0; i--) {if (newArray[i] == 0 && hasZero) {continue;} else {hasZero = false;}// 結果再翻轉過來result.append(newArray[i]);}return result.toString();}/*** 兩個大數相減(前提：a>b，求a-b)** @param a :* @param b :* @return string* @author Moore* @date 2019.06.12 23:43:42*/public static String bigDigitalSub(String a, String b) {char[] aArray = new StringBuilder(a).reverse().toString().toCharArray();char[] bArray = new StringBuilder(b).reverse().toString().toCharArray();int aLength = aArray.length;int bLength = bArray.length;int MAX_LENGTH = aLength > bLength ? aLength : bLength;int[] newArray = new int[MAX_LENGTH];for (int i = 0; i < MAX_LENGTH; i++) {int num1 = i < aLength ? (aArray[i] - '0') : 0;int num2 = i < bLength ? (bArray[i] - '0') : 0;newArray[i] = num1 - num2;}//若是結果中的某一位小於0，則向高位借位，而後將本位加10for (int i = 0; i < MAX_LENGTH; i++) {if (newArray[i] < 0) {newArray[i + 1] -= 1;newArray[i] += 10;}}StringBuilder result = new StringBuilder();boolean hasZero = false;for (int i = MAX_LENGTH - 1; i >= 0; i--) {if (hasZero == false && newArray[i] == 0) {continue;} else {hasZero = true;}result.append(newArray[i]);}return result.toString();}/*** 比較兩個大數的大小，a>b返回1,a小於b返回-1,a=b返回0** @param a :* @param b :* @return int* @author Moore* @date 2019.06.12 23:43:42*/public static int compareTo(String a, String b) {int aLength = a.length();int bLength = b.length();if (aLength > bLength) {return 1;} else if (aLength < bLength) {return -1;} else {int index = 0;while (true) {// 每一個位數比較大小if (a.charAt(index) > b.charAt(index)) {return 1;} else if (a.charAt(index) < b.charAt(index)) {return -1;} else {if (index == aLength - 1) {return 0;}index++;}}}}/*** 求兩個大整數之和(正數可爲負數)** @param a :* @param b :* @return* @author Moore* @date 2019.06.12 23:43:42*/public static String bigDigitalSum(String a, String b) {String result = null;//若是兩個大數都是負數if (a.charAt(0) == '-' && b.charAt(0) == '-') {a = a.substring(1);b = b.substring(1);result = bigDigitalAdd(a, b);result = "-" + result;}//若是兩個大數中，一個正數,一個負數else if (a.charAt(0) == '-' || b.charAt(0) == '-') {if (a.charAt(0) == '-') {a = a.substring(1);if (compareTo(a, b) == 1) {result = "-" + bigDigitalSub(a, b);} else if (compareTo(a, b) == -1) {result = bigDigitalSub(b, a);} else {result = "0";}} else {b = b.substring(1);if (compareTo(a, b) == 1) {result = bigDigitalSub(a, b);} else if (compareTo(a, b) == -1) {result = "-" + bigDigitalSub(b, a);} else {result = "0";}}}//兩個大數都是正數else {result = bigDigitalAdd(a, b);}return result;}public static void main(String[] args) {System.out.println(bigDigitalSum("12345","123"));System.out.println(bigDigitalSum("12345","-123"));System.out.println(bigDigitalSum("12345","-12345"));System.out.println(bigDigitalSum("-12345","123"));System.out.println(bigDigitalSum("1111111111111111","2222222222222222"));}}

 

查看一下運行結果：

 

是否是很棒棒噠，是否是要愛上本身了，可當我再次看到這題的時候，又發現了一個bug，題目要求輸入兩個大數，拜託，輸入輸入，Scanner scanner = new Scanner(System.in);就這樣被我吃了，唉，難怪最後我沒有過，真是活該！哈哈！

 

經過這個案例，只是想說，在咱們遇到一個需求的時候，必定要先理清楚需求和思路再開始寫代碼，要記住，咱們不要作一個機器程序員，而是要作一個有思想的程序員，互聯網時代萬事以結果爲導向，注重速度的同時更要保證你交付的每一行代碼都有質量，這樣咱們創造的產品才能更有生命力。