题目描述
Given two non-negative integers num1 and num2 represented as strings, return the product of num1 and num2, also represented as a string.
以字符串的形式给出两个非负的整数num1和num2,返回两个数的乘积,结果同样以字符串的形式表示。
Example 1:
Input: num1 = "2", num2 = "3"
Output: "6"
Example 2:
Input: num1 = "123", num2 = "456"
Output: "56088"
Note:
The length of both num1 and num2 is < 110.
num1和num2的长度都小于110
Both num1 and num2 contain only digits 0-9.
num1和num2都只包含数字0-9
Both num1 and num2 do not contain any leading zero, except the number 0 itself.
num1和num2都不含前置的0,除非本身就是0
You must not use any built-in BigInteger library or convert the inputs to integer directly.
禁止使用内置的BigInteger库或者直接把输入转化为整数。
思路分析
禁止使用内置的BigInteger库或者直接把输入转化为整数。这句话意味着不能投机取巧直接算出来,而是要自己手动实现人脑版的十进制的乘法。(这道题做的我都忘了乘法怎么算了。。。)
十进制的乘法就是从个位开始依次向上运算,将结果的个位存入相应位置(如果原来位置有数就相加),如果有进位就记录进位,然后再进入下一个位置的运算。
如图所示,两层循环遍历num1和num2,使得每一位相乘,乘积(例如9 * 9 = 81)的个位(1)放入res的相应位置,用carry记录进位(8),下次再计算乘积后,需要将乘积与进位carry相加,如果字符串该位置有数,则再加上该位置的数。
如图,一次循环以后,res字符串为1998(为了方便res字符串采用逆序);
两次后,res字符串为10989;
三次后,res字符串为100899;
最后翻转res。
重点在于缕清楚乘法运算的进位逻辑,两位相乘的结果个位数应该放入res字符串的哪一位。
代码实现
public class Solution {
/**
* 311 / 311 test cases passed.
* Status: Accepted
* Runtime: 37 ms
*
* @param num1
* @param num2
* @return
*/
public String multiply(String num1, String num2) {
if (num1.equals("0") || num2.equals("0")) {
return "0";
}
StringBuilder res = new StringBuilder(num1.length() + num2.length());
int max_len = num1.length() + num2.length();
int carry = 0;
for (int i = num2.length() - 1; i >= 0; i--) {
for (int j = num1.length() - 1; j >= 0; j--) {
int tmp = (num2.charAt(i) - '0') * (num1.charAt(j) - '0');
tmp = tmp + carry;
if (res.length() <= max_len - i - j - 2) {
res.append((char) ('0' + tmp % 10));
} else {
int cur = res.charAt(max_len - i - j - 2) - '0';
tmp += cur;
res.setCharAt(max_len - i - j - 2, (char) ('0' + tmp % 10));
}
carry = tmp / 10;
}
if (carry != 0) {
res.append((char) ('0' + carry));
carry = 0;
}
}
return res.reverse().toString();
}
public String multiply2(String num1, String num2) {
if(num1 == null || num2 == null || num1.length()==0 || num2.length()==0)
return "";
if(num1.charAt(0)=='0')
return "0";
if(num2.charAt(0)=='0')
return "0";
StringBuilder res = new StringBuilder();
int num = 0;
for(int i=num1.length()+num2.length();i>0;i--)
{
for(int j=Math.min(i-1,num1.length());j>0;j--)
{
if(i-j<=num2.length())
{
num += (int)(num1.charAt(j-1)-'0')*(int)(num2.charAt(i-1-j)-'0');
}
}
if(i!=1 || num>0)
res.append(num%10);
num = num/10;
}
return res.reverse().toString();
}
}