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基于栈实现整数加法算法

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该用户从未签到

发表于 2011-9-13 21:29:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
整数是有最大上限的,如果整数超出最大上限位数,如4398912120931092319+49832232849329019019210921029,此时整型变量无法保存这些数字.解决的办法是,可利用字符串保存这些数字,再利用栈做按位加法.

1.用java实现,首先使用链表LinkedList构造栈数据结构.

import java.util.LinkedList;
public class IntStack {
    private LinkedList<Integer> storage = new LinkedList<Integer>();
    /** 入栈 */
    public void push(int v) {
        storage.addFirst(v);
    }
    /** 出栈,但不删除 */
    public int peek() {
        return storage.getFirst();
    }
    /** 出栈 */
    public int pop() {
        return storage.removeFirst();
    }
    /** 栈是否为空 */
    public boolean empty() {
        return storage.isEmpty();
    }
    /** 打印栈元素 */
    public String toString() {
        return storage.toString();
    }
}



2.使用栈加法操作.
2.1栈oper1和栈oper2分别保存两个加数,栈result保存结果;
2.2方法pushNum(String soper1, String soper2)将两个数字字符串分别保存于两个栈中;
2.3方法add()进行加法操作,具体算法是:
[1]整型变量addition保存一个十位值,只能取值0或1,两个9相加为18;
[2]循环从两个栈中取数据,将相加的结果的个位值保存于栈result,十位值保存于整型变量addition;
[3]整型变量addition初始值为0,每次要参与下一轮运算;
[4]当某加数栈(栈oper1或栈oper2)为空后,直接将另一个栈的数据复制到栈result;
2.4测试,执行程序输出:
Operator1:1313
Operator2:19
Result   :1332


public class StackOper {
    private IntStack oper1;
    private IntStack oper2;
    private IntStack result;
    private String soper1;
    private String soper2;
    public StackOper(IntStack stack1, IntStack stack2) {
        oper1 = stack1;
        oper2 = stack2;
        result = new IntStack();
    }
    public void pushNum(String soper1, String soper2) {
        this.soper1 = soper1;
        this.soper2 = soper2;
        push(soper1, oper1);
        push(soper2, oper2);
    }
    private void push(String s, IntStack stack) {
        char num[] = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < num.length; i++) {
            if (num <= 57 && num >= 48)
                stack.push(num - 48);
            else
                throw new UnsupportedOperationException("Not Digital");
        }
    }
    public void add() {
        int addition = 0;
        while (!oper1.empty()  && !oper2.empty()) {
            int sum = oper1.pop() + oper2.pop() + addition;
            if (sum < 10) {
                result.push(sum);
                addition = 0;
            } else {
                result.push(sum - 10);
                addition = 1;
            }
        }
        while (addition == 1) {
            if (!oper1.empty()){
                int sum = oper1.pop() + addition;
                if (sum < 10) {
                    result.push(sum);
                    addition = 0;
                } else {
                    result.push(sum - 10);
                    addition = 1;
                }
            }else if (!oper2.empty()){
                int sum = oper2.pop() + addition;
                if (sum < 10) {
                    result.push(sum);
                    addition = 0;
                } else {
                    result.push(sum - 10);
                    addition = 1;
                }
            }else {
                result.push(1);
                addition = 0;
            }
        }
        while (!oper1.empty())
            result.push(oper1.pop());
        while (!oper2.empty())
            result.push(oper2.pop());
    }
    public void printResult() {
        System.out.print("Operator1:" + soper1 + '
');
        System.out.print("Operator2:" + soper2 + '
');
        System.out.print("Result   :");
        while (result.empty() == false)
            System.out.print(result.pop());
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
        IntStack int1 = new IntStack();
        IntStack int2 = new IntStack();
        StackOper so = new StackOper(int1, int2);
        so.pushNum("1313", "19");
        so.add();
        so.printResult();
    }
}
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该用户从未签到

发表于 2011-10-9 08:24:15 | 显示全部楼层
谢谢楼主啊。
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