1. 题目描述
题目链接:43. 字符串相乘
2. 解题思路
这道题在力扣上有很多题解,但是我觉得看着都不咋个明白,所以重新梳理了过程。
我这里只讲解比较优的一种方法。
假设 num1 = 1234
,num2 = 567
,则把 num1
的每一个数乘以 num2
的每一个数的结果直接写出来(不用考虑进位)
因为我们只是进行了单纯的数学运算,没有涉及任何字符串有关的操作,所以我们可以建立一个数组 ansArr
用来保存每一列相加的总和。
那么这个 ansArr
应该开多大空间呢?
很简单,两个数相乘的乘积最长是两个数长度之和,比如
999
∗
999
=
998001
999 * 999 = 998001
999∗999=998001
而两个数相乘的乘积最短是两个数长度之和再减1,比如
100
∗
100
=
10000
100 * 100 = 10000
100∗100=10000
我们默认开最长的空间。
我们建立数组的目的是想把每一列的数都存起来,那么在实现代码的时候,应该怎么写才能把每列的数放到数组中正确的位置呢?
很简单,我们把 num1
的某一位称为第 i
位,把 num2
的某一位称为第 j
位,它们相乘的结果应该是位于数组的 i+j+1
的位置:
然后我们只需要从 ansArr
数组的最后一个位置开始,往前遍历,依次进位。
比如 ansArr[5] = ansArr[5] + ansArr[6] / 10
,然后 ansArr[6] %= 10
,此时 ansArr[6] = 8
,然后向前进 2 位,所以 ansArr[5] = 47
最后再定义一个字符串 ans
,把 ansArr
的数字存进去就好了(记得要把数字转换成字符)。
这里还有一个特殊情况,比如上面的 ansArr
数组开了 7 个空间,但是第一个位置是没有值的,所以我们往 ans
里面插入数据的时候,要判断一下,假设第一个位置是 0 的话,那么就从第二个位置开始插入数据。
int index = ansArr[0] == 0 ? 1 : 0;
这种方法是比较优的一种,时间复杂度分析为
O
(
n
∗
m
)
O(n*m)
O(n∗m),n 和 m 分别是 num1 和 num2 的长度。
3. 代码实现
代码示例
class Solution {
public:
string multiply(string num1, string num2) {
if (num1 == "0" || num2 == "0") {
return "0";
}
int len1 = num1.size();
int len2 = num2.size();
//两个数相乘的乘积最长是两个数长度之和,比如 999 * 999 = 998001
//两个数相乘的乘积最短是两个数长度之和再减1,比如 100 * 100 = 10000
//默认开最长
vector<int> ansArr(len1 + len2);
for (int i = len1 - 1; i >= 0; i--) {
int x = num1[i] - '0'; //把num1的字符转换为数字
for (int j = len2 - 1; j >= 0; j--) {
int y = num2[j] - '0'; //把num2的字符转换为数字
ansArr[i + j + 1] += x * y;
}
}
//进位
for (int i = len1 + len2 - 1; i > 0; i--) {
ansArr[i - 1] += ansArr[i] / 10; //前一位=后一位的进位值+自己
ansArr[i] %= 10;
}
//拼接(判断前导0的情况)
//[0] [] [] []
string ans;
int index = ansArr[0] == 0 ? 1 : 0;
while (index < len1 + len2) {
ans += (ansArr[index] + '0');
index++;
}
return ans;
}
};
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