首先,这篇文章来自于July整理的PDF,我觉得很好,但是毕竟不是很方便阅读,所以,在这里整理下,以便随时可以温习。
这个问题不是很难,但是,想到如此多的思路不是很容易,很佩服July的思维的活跃以及善于对知识的整理。
下面,我们进入正题。
第一节、一个两个字符串是否包含的问题
题目描述:
假设有两个由各个字母组成的字符串longstring和shortstring,其中shortstring中的字符数目少一些。请以最快的速度短字符串shortstring中的字符是否都包含在长字符串longstring中?
举例子如下。
longstring:ABCDEFGHIJKLMNOPQRS
shortstring: DCGSRQPOM
答案是true。
如果是以下两个字符串:
longstring:ABCDEFGHIJKLMNOPQRS
shortstring: DCGSRQPOMZ
答案是false。
方法一:O(n*m)的轮询方法
判断一个字符串是否在另一个字符串中,最直观的也是最简单的思路就是:针对第二个字符串中的每个字符串,一一与第一个字符串中的每个字符依次轮询比较,看是否在第二个字符串中。
假设n是字符串longstring的长度,m是字符串shortstring的长度,那么此算法,需要O(n*m)次操作。
-
bool CompareString(string shortstr, string longstr)
-
{
-
if(longstr.length() <=0 || shortstr.length() <= 0)
-
{
-
return false;
-
}
-
-
for(int i = 0; i < shortstr.length(); i++)
-
{
-
for(int j = 0; j < longstr.length(); j++)
-
{
-
if(shortstr[i] == longstr[j])
-
{
-
break;
-
}
-
}
-
if(j >= longstr.length())
-
{
-
return false;
-
}
-
}
-
-
return true;
-
}
上述代码的时间复杂度为O(n*m),显然。时间开销太大,需要寻找一种更好的方法。
方法二:O(mlogm) +O(nlogn) + O(m+n)
一个稍微好点的方法就是对这两个字符串的字母进行排序,然后同时对这两个字符串依次轮询比较。两个字符串排序需要O(mlogm) +O(nlogn)次操作,之后进行线性扫描需要O(m+n)次操作。
我们这里采用快速排序的方法,对其进行排序。
-
int Partion(string &str, int left, int right)
-
{
-
char key = str[left];
-
while(left < right)
-
{
-
while(left < right && str[right] >= key)
-
{
-
right--;
-
}
-
Swap(&str[left], &str[right]);
-
-
while(left < right && str[left] <= key)
-
{
-
left++;
-
}
-
swap(str[left], str[right]);
-
}
-
-
return left;
-
}
-
-
void QuickSort(string &str, int first, int last)
-
{
-
if(first < last)
-
{
-
int priot = Partion(str, first, last);
-
QuickSort(str, first, priot - 1);
-
QuickSort(str, priot + 1, last);
-
}
-
}
-
-
//比较,上述排序O(m log m) + O(n log n),加上下面的O(m+n),
-
//时间复杂度总计为:O(mlogm)+O(nlogn)+O(m+n)。
-
//str1:长字符串 str2:短字符串
-
bool CompareString(string str1,string str2)
-
{
-
int posOne = 0;
-
int posTwo = 0;
-
while (posTwo < str2.length() && posOne < str1.length())
-
{
-
while (str1[posOne] < str2[posTwo] && posOne < str1.length() - 1)
-
{
-
posOne++;
-
//如果和str2相等,那就不能动。只有比str2小,才能动。
-
}
-
-
if (str1[posOne] != str2[posTwo])
-
break;
-
-
//posOne++;
-
//归并的时候,str1[str1Pos] == str[str2Pos]的时候,只能str2Pos++,str1Pos不可以自增。
-
-
posTwo++;
-
}
-
-
if (posTwo == str2.length())
-
{
-
return true;
-
}
-
else
-
{
-
return false;
-
}
-
}
方法三:O(n+m)的计数排序方法
此方法和上述思路相比,就是在排序的时候采用线性时间的计数排序方法,排序为O(m+n),线性扫描O(m+n),总的时间复杂度为O(n+m)。
-
//计数排序
-
void CountSort(string &str, string &longstr)
-
{
-
int help[26];
-
memset(help, 0, sizeof(help));
-
-
for(int i = 0; i < str.length(); i++)
-
{
-
int temp = str[i] - 'A';
-
help[temp]++;
-
}
-
-
//注意这里的26
-
{
-
for(i = 1; i < 26; i++)
-
help[i] += help[i -1];
-
}
-
-
for(i = str.length() - 1; i >= 0; i--)
-
{
-
int temp = str[i] - 'A';
-
int pos = help[temp] - 1;
-
longstr[pos] = str[i];
-
help[temp]--;
-
}
-
}
-
-
bool CompareString(string longstr, string shortstr)
-
{
-
int longlen = 0;
-
int shortlen = 0;
-
while(longlen < longstr.length() && shortlen < shortstr.length())
-
{
-
while(longstr[longlen] < shortstr[shortlen] && longlen < longstr.length())
-
{
-
longlen++;
-
}
-
//如果shortstr有重复的,去掉重复的
-
while(shortstr[shortlen] == shortstr[shortlen + 1])
-
{
-
shortlen++;
-
}
-
if(shortstr[shortlen] != longstr[longlen])
-
{
-
break;
-
}
-
longlen++;
-
shortlen++;
-
}
-
-
if(shortlen == shortstr.length())
-
{
-
return true;
-
}
-
else
-
{
-
return false;
-
}
-
}
第二节、寻找线性时间解法
方法一:O(m+n)的Hash方法
上述方案中,较好的方法就是先对字符串进行排序,然后进行线性扫描,总的时间复杂度已经优化到了O(n+m),貌似已经到了极限,还有没有更好的方法呢?
我们可以先对短字符串串进行轮询,然后轮询长的字符串,在Hash表中查询长字符串的每个字符,看是否可以找到?如果找不到,说明匹配不成功。
或者,我们可以这样:
1、hash[26],先全部清零,然后扫描短字符串,若有则相应位置1;
2、计算hash[26]中1的个数,设为m;
3、扫描长字符串的每个字符a:若原来的hash[a]=1,则修改为hash[a]=0,并将m-1;若hash[a] =0,则不做处理;
4、若m=0或扫描结束,退出循环
-
#include <iostream>
-
#include <string>
-
using namespace std;
-
-
int main()
-
{
-
string str1="ABCDEFGHLMNOPQRS";
-
string str2="DCGSRQPOM";
-
-
// 开辟一个辅助数组并清零
-
int hash[26] = {0};
-
-
// num为辅助数组中元素个数
-
int num = 0;
-
-
// 扫描短字符串
-
for (int j = 0; j < str2.length(); j++)
-
{
-
// 将字符转换成对应辅助数组中的索引
-
int index = str1[j] - 'A';
-
-
// 如果辅助数组中该索引对应元素为0,则置1,且num++;
-
if (hash[index] == 0)
-
{
-
hash[index] = 1;
-
num++;
-
}
-
}
-
-
// 扫描长字符串
-
for (int k = 0; k < str1.length(); k++)
-
{
-
int index = str1[k] - 'A';
-
-
// 如果辅助数组中该索引对应元素为1,则num--;为零的话,不作处理(不写语句)。
-
if(hash[index] ==1)
-
{
-
hash[index] = 0;
-
num--;
-
if(num == 0) //m==0,即退出循环。
-
break;
-
}
-
}
-
-
// num为0说明长字符串包含短字符串内所有字符
-
if (num == 0)
-
cout << "true" << endl;
-
else
-
cout << "false" << endl;
-
return 0;
-
}
方法二:O(m+n)的数组存储方法
有两个字符串short_str和long_str。
第一步:你标记short_str中有哪些字符,在store数组中标记为true。(store数组起一个映射的作用,如果有A,则将第1个单元标记true,如果有B,则将第2个单元标记true,... 如果有Z, 则将第26个单元标记true)
第二步:遍历long_str,如果long_str中的字符包括short_str中的字符则将store数组中对应位置标记为false。(如果有 A,则将第1个单元标记false,如果有B,则将第2个单元标记false,... 如果有Z, 则将第26个单元标记false),如果没有,则不作处理。
第三步:此后,遍历store数组,如果所有的元素都是false,也就说明store_str中字符都包含在long_str内,输出true。否则,输出false。
举个简单的例子好了,如abcd,abcdefg俩个字符串,
1、先遍历短字符串abcd,在store数组中想对应的abcd的位置上的单元元素置为true,
2、然后遍历abcdefg,在store数组中相应的abcd位置上,发现已经有了abcd,则前4个的单元元素都置为false,当我们已经遍历了4个元素,等于了短字符串abcd的4个数目,所以,满足条件,退出。
(不然,继续遍历的话,我们会发现efg在store数组中没有元素,不作处理。最后,自然,就会发现store数组中的元素单元都是false的。)
3、遍历store数组,发现所有的元素都已被置为false,所以程序输出true。
其实,这个思路和上一节中, O(n+m)的Hash表的方法代码,原理是完全一致的,且本质上都采用的数组存储(hash表也是一个数组),但我并不认为此思路多此一举,所以仍然贴出来。ok,代码如下:
-
#include<iostream>
-
#include<string.h>
-
using namespace std;
-
-
int main()
-
{
-
char long_ch[]="ABCDEFGHLMNOPQRS";
-
char short_ch[]="DEFGHXLMNOPQ";
-
int i;
-
bool store[58];
-
memset(store,false,58);
-
-
//前两个是遍历两个字符串, 后面一个是遍历数组
-
for(i=0;i<sizeof(short_ch)-1;i++)
-
store[short_ch[i]-65]=true;
-
-
for(i=0;i<sizeof(long_ch)-1;i++)
-
{
-
if(store[long_ch[i]-65]!=false)
-
store[long_ch[i]-65]=false;
-
}
-
for(i=0;i<58;i++)
-
{
-
if(store[i]!=false)
-
{
-
cout<<"short_ch is not in long_ch"<<endl;
-
break;
-
}
-
if(i==57)
-
cout<<"short_ch is in long_ch"<<endl;
-
}
-
-
return 0;
-
}
第三节、O(n)到O(m+n)的素数方法
我想问的是,还有更好的方案么?
你可能会这么想:O(n+m)是你能得到的最好的结果了,至少要对每个字母至少访问一次才能完成这项操作,而上一节最后的俩个方案是刚好是对每个字母只访问一次。
ok,下面给出一个更好的方案:
假设我们有一个一定个数的字母组成字串,我给每个字母分配一个素数,从2开始,往后类推。这样A将会是2,B将会是3,C将会是5,等等。现在我遍历第一个字串,把每个字母代表的素数相乘。你最终会得到一个很大的整数,对吧?
然后——轮询第二个字符串,用每个字母除它。如果除的结果有余数,这说明有不匹配的字母。如果整个过程中没有余数,你应该知道它是第一个字串恰好的子集了。
思路总结如下:
1.定义最小的26个素数分别与字符'A'到'Z'对应。
2.遍历长字符串,求得每个字符对应素数的乘积。
3.遍历短字符串,判断乘积能否被短字符串中的字符对应的素数整除。
4.输出结果。
至此,如上所述,上述算法的时间复杂度为O(m+n),时间复杂度最好的情况为O(n)(遍历短的字符串的第一个数,与长字符串素数的乘积相除,即出现余数,便可退出程序,返回false),n为长字串的长度,空间复杂度为O(1)。如你所见,我们已经优化到了最好的程度。
不过,正如原文中所述:“现在我想告诉你 —— Guy的方案(不消说,我并不认为Guy是第一个想出这招的人)在算法上并不能说就比我的好。而且在实际操作中,你很可能仍会使用我的方案,因为它更通 用,无需跟麻烦的大型数字打交道。但从”巧妙水平“上讲,Guy提供的是一种更、更、更有趣的方案。”
-
#include <iostream>
-
#include <string>
-
#include "BigInt.h"
-
using namespace std;
-
-
// 素数数组
-
int primeNumber[26] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59,
-
61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101};
-
-
int main()
-
{
-
string strOne = "ABCDEFGHLMNOPQRS";
-
string strTwo = "DCGSRQPOM";
-
-
// 这里需要用到大整数
-
CBigInt product = 1; //大整数除法的代码,下头给出。
-
-
// 遍历长字符串,得到每个字符对应素数的乘积
-
for (int i = 0; i < strOne.length(); i++)
-
{
-
int index = strOne[i] - 'A';
-
product = product * primeNumber[index];
-
}
-
-
// 遍历短字符串
-
for (int j = 0; j < strTwo.length(); j++)
-
{
-
int index = strTwo[j] - 'A';
-
-
// 如果余数不为0,说明不包括短字串中的字符,跳出循环
-
if (product % primeNumber[index] != 0)
-
break;
-
}
-
-
// 如果积能整除短字符串中所有字符则输出"true",否则输出"false"。
-
if (strTwo.length() == j)
-
cout << "true" << endl;
-
else
-
cout << "false" << endl;
-
return 0;
-
}
上述程序待改进的地方:
1.只考虑大些字符,如果考虑小写字符和数组的话,素数数组需要更多素数
2.没有考虑重复的字符,可以加入判断重复字符的辅助数组。
以下的大整数除法的代码,虽然与本题目无多大关系,但为了保证文章的完整性,我还是决定把它贴出来。
-
//copyright@ 2011/03/06 yansha
-
//实现大整数类
-
#include <string>
-
#include <vector>
-
#include <iostream>
-
using namespace std;
-
-
class CBigInt
-
{
-
public:
-
// input
-
friend istream& operator >> (istream &, CBigInt &);
-
// output
-
friend ostream& operator << (ostream &os, const CBigInt &value)
-
{
-
if (value.bigInt[0] == '-')
-
os << value.bigInt;
-
else
-
{
-
// 正数不输出符号
-
os << value.bigInt.substr(1);
-
}
-
return os;
-
}
-
friend bool operator == (const CBigInt &, const CBigInt &);
-
friend bool operator < (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
if (lValue.bigInt[0] != rValue.bigInt[0])
-
{
-
// '+'ASCII码为43,'-'ASCII码为45
-
return lValue.bigInt[0] > rValue.bigInt[0];
-
}
-
else
-
{
-
if (lValue.bigInt[0] == '+')
-
return lValue.smaller(rValue.bigInt); // 正数的情况
-
else
-
return lValue.greater(rValue.bigInt); // 负数的情况
-
}
-
}
-
-
friend bool operator > (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
if (lValue.bigInt[0] != rValue.bigInt[0])
-
return lValue.bigInt[0] < rValue.bigInt[0];
-
else
-
{
-
if (lValue.bigInt[0] == '+')
-
return lValue.greater(rValue.bigInt);
-
else
-
return lValue.smaller(rValue.bigInt);
-
}
-
}
-
string bigInt;
-
public:
-
CBigInt();
-
CBigInt(int);
-
CBigInt(const string &);
-
CBigInt(const CBigInt &);
-
CBigInt(const char *);
-
CBigInt& operator = (const CBigInt &);
-
CBigInt& operator += (const CBigInt &);
-
CBigInt& operator -= (const CBigInt &);
-
CBigInt& operator *= (const CBigInt &);
-
CBigInt& operator /= (const CBigInt &);
-
CBigInt& operator %= (const CBigInt &);
-
-
// prefix increment
-
CBigInt& operator ++ ();
-
// prefix decrement
-
CBigInt& operator -- ();
-
// postfix increment
-
CBigInt operator ++ (int);
-
// postfix decrement
-
CBigInt operator -- (int);
-
private:
-
// unsigned +=
-
void plus(const string &);
-
// unsigned -=
-
void minus(const string &);
-
// unsigned ==
-
bool equal(const string &) const;
-
// unsigned <
-
bool smaller(const string &) const;
-
// unsigned >
-
bool greater(const string &) const;
-
};
-
-
/************************************************************************/
-
/* 构造函数
-
/************************************************************************/
-
// 默认构造函数
-
inline CBigInt::CBigInt() : bigInt("+0")
-
{}
-
-
// 构造函数
-
inline CBigInt::CBigInt(const string &str) : bigInt(str)
-
{
-
if (bigInt.size() > 0)
-
{
-
// 没有正负符号
-
if (bigInt[0] != '+' && bigInt[0] != '-')
-
{
-
string::size_type i = 0;
-
for (; i < bigInt.size() - 1 && bigInt[i] == '0'; i++);
-
if (i > 0)
-
bigInt.replace((string::size_type)0, i, "+");
-
else
-
bigInt.insert((string::size_type)0, 1, '+');
-
}
-
else
-
{
-
if (bigInt.size() == 1)
-
bigInt = "+0";
-
else
-
{
-
string::size_type j = 1;
-
// 去掉多余的0
-
for (; j < bigInt.size() - 1 && bigInt[j] == '0'; j++);
-
if (j > 1)
-
bigInt.erase((string::size_type)1, j - 1);
-
if (bigInt == "-0")
-
bigInt = "+0";
-
}
-
}
-
}
-
else
-
bigInt = "+0";
-
}
-
-
// 复制构造函数
-
inline CBigInt::CBigInt(const CBigInt &value) : bigInt(value.bigInt)
-
{}
-
-
inline CBigInt::CBigInt(int num)
-
{
-
if (num == 0)
-
bigInt = "+0";
-
else if (num > 0)
-
bigInt = '+';
-
else
-
{
-
bigInt = '-';
-
num *= -1;
-
}
-
string temp = "";
-
while (num != 0)
-
{
-
temp += num % 10 + '0';
-
num = num / 10;
-
}
-
for (int i = temp.size() - 1; i >= 0; i--)
-
bigInt += temp[i];
-
}
-
-
inline CBigInt::CBigInt(const char *str) : bigInt(str)
-
{
-
if (bigInt.size() > 0)
-
{
-
if (bigInt[0] != '+' && bigInt[0] != '-')
-
{
-
string::size_type i = 0;
-
// 去除多余的0
-
for (; i < bigInt.size() - 1 && bigInt[i] == '0'; i++);
-
if (i > 0)
-
bigInt.replace((string::size_type)0, i, "+");
-
else
-
bigInt.insert((string::size_type)0, 1, '+');
-
}
-
else
-
{
-
if (bigInt.size() == 0)
-
bigInt = "+0";
-
else
-
{
-
string::size_type j = 1;
-
for (; j < bigInt.size() - 1 && bigInt[j] == '0'; j++);
-
if (j > 1)
-
bigInt.erase((string::size_type)1, j - 1);
-
// 处理特殊情况“-0”
-
if (bigInt == "-0")
-
bigInt = "+0";
-
}
-
}
-
}
-
else
-
bigInt = "+0";
-
}
-
-
inline bool operator == (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
return lValue.bigInt == rValue.bigInt;
-
}
-
-
inline bool operator != (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
return !(lValue.bigInt == rValue.bigInt);
-
}
-
-
inline bool operator <= (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
return !(lValue > rValue);
-
}
-
-
inline bool operator >= (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
return !(lValue < rValue);
-
}
-
-
inline CBigInt& CBigInt::operator = (const CBigInt &value)
-
{
-
bigInt = value.bigInt;
-
return *this;
-
}
-
-
// unsigned ==
-
inline bool CBigInt::equal(const string &value) const
-
{
-
return bigInt.substr(1) == value.substr(1);
-
}
-
-
// unsigned <
-
inline bool CBigInt::smaller(const string &value) const
-
{
-
if (bigInt.size() == value.size())
-
return bigInt.substr(1) < value.substr(1);
-
else
-
return bigInt.size() < value.size();
-
}
-
-
// unsigned >
-
inline bool CBigInt::greater(const string &value) const
-
{
-
if (bigInt.size() == value.size())
-
return bigInt.substr(1) > value.substr(1);
-
else
-
return bigInt.size() > value.size();
-
}
-
-
/************************************************************************/
-
/* 实现+,-,*,/运算
-
/************************************************************************/
-
void CBigInt::plus(const string &value)
-
{
-
if (bigInt.size() < value.size())
-
bigInt.insert((string::size_type)1, (value.size() - bigInt.size()), '0');
-
string::size_type i = bigInt.size() - 1;
-
string::size_type j = value.size() - 1;
-
while (j > 1)
-
{
-
bigInt[i] += value[j] - '0';
-
if (bigInt[i] > '9')
-
{
-
bigInt[i] -= 10;
-
++bigInt[i-1];
-
}
-
i--;
-
j--;
-
}
-
-
// 最高位进位
-
bigInt[i] += value[1] - '0';
-
while (i > 1 && bigInt[i] > '9')
-
{
-
bigInt[i] -= 10;
-
i--;
-
++bigInt[i];
-
}
-
-
if (bigInt[1] > '9')
-
{
-
bigInt[1] -= 10;
-
bigInt.insert((string::size_type)1, 1, '1');
-
}
-
}
-
-
void CBigInt::minus(const string &vlaue)
-
{
-
string::size_type i = bigInt.size() - 1;
-
string::size_type j = vlaue.size() - 1;
-
while (j >= 1)
-
{
-
bigInt[i] -= vlaue[j] - '0';
-
if (bigInt[i] < '0')
-
{
-
bigInt[i] += 10;
-
--bigInt[i-1];
-
}
-
i--;
-
j--;
-
}
-
-
// 向前借位
-
while (i > 1 && bigInt[i] < '0')
-
{
-
bigInt[i] += 10;
-
i--;
-
--bigInt[i];
-
}
-
-
// 去除多余的0
-
string::size_type k = 1;
-
for (; k < bigInt.size() - 1 && bigInt[k] == '0'; k++);
-
if (k > 1)
-
bigInt.erase((string::size_type)1, k - 1);
-
}
-
-
CBigInt& CBigInt::operator += (const CBigInt &value)
-
{
-
if (bigInt[0] == value.bigInt[0])
-
plus(value.bigInt);
-
else
-
{
-
// 互为相反数的情况
-
if (equal(value.bigInt))
-
bigInt = "+0";
-
// 绝对值小于的情况
-
else if (smaller(value.bigInt))
-
{
-
string temp = bigInt;
-
bigInt = value.bigInt;
-
minus(temp);
-
}
-
else
-
minus(value.bigInt);
-
}
-
return *this;
-
}
-
-
CBigInt& CBigInt::operator -= (const CBigInt &value)
-
{
-
// 处理过程与+=类似
-
if (bigInt[0] == value.bigInt[0])
-
{
-
if (equal(value.bigInt))
-
bigInt = "+0";
-
else if (smaller(value.bigInt))
-
{
-
string temp = bigInt;
-
bigInt = value.bigInt;
-
minus(temp);
-
if (bigInt[0] == '+')
-
bigInt[0] = '-';
-
else
-
bigInt[0] = '+';
-
}
-
else
-
minus(value.bigInt);
-
}
-
else
-
plus(value.bigInt);
-
return *this;
-
}
-
-
CBigInt operator + (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
CBigInt sum(lValue);
-
sum += rValue;
-
return sum;
-
}
-
-
CBigInt operator - (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
CBigInt diff(lValue);
-
diff -= rValue;
-
return diff;
-
}
-
-
// prefix increment
-
CBigInt& CBigInt::operator ++ ()
-
{
-
string::size_type i = bigInt.size() - 1;
-
if (bigInt[0] == '+')
-
{
-
++bigInt[i];
-
while (i > 1 && bigInt[i] > '9')
-
{
-
bigInt[i] -= 10;
-
i--;
-
++bigInt[i];
-
}
-
-
if (bigInt[i] > '9')
-
{
-
bigInt[i] -= 10;
-
bigInt.insert((string::size_type)1, 1, '1');
-
}
-
}
-
else
-
{
-
--bigInt[i];
-
while(i > 1 && bigInt[i] < '0')
-
{
-
bigInt[i] += 10;
-
i--;
-
--bigInt[i];
-
}
-
-
string::size_type j = 1;
-
for (; j < bigInt.size() - 1 && bigInt[j] == '0'; j++);
-
if (j > 1)
-
bigInt.erase(1, j - 1);
-
-
if (bigInt[1] == '0')
-
bigInt[0] = '+';
-
}
-
return *this;
-
}
-
-
CBigInt& CBigInt::operator -- ()
-
{
-
string::size_type i = bigInt.size() - 1;
-
// 对正数和负数分别处理
-
if (bigInt[0] == '+')
-
{
-
// 对0进行处理
-
if (bigInt[1] == '0')
-
bigInt = "-1";
-
else
-
{
-
--bigInt[i];
-
while (i > 1 && bigInt[i] < '0')
-
{
-
bigInt[i] += 10;
-
i--;
-
--bigInt[i];
-
}
-
-
string::size_type j = 1;
-
for (; j < bigInt.size() - 1 && bigInt[j] == '0'; j++);
-
if (j > 1)
-
bigInt.erase(1, j - 1);
-
}
-
}
-
else
-
{
-
++bigInt[i];
-
while (i > 1 && bigInt[i] > '9')
-
{
-
bigInt[i] -= 10;
-
i--;
-
++bigInt[i];
-
}
-
-
if (bigInt[1] > '9')
-
{
-
bigInt[1] += 10;
-
bigInt.insert((string::size_type)1, 1, '1');
-
}
-
}
-
return *this;
-
}
-
-
// postfix increment
-
CBigInt CBigInt::operator ++ (int)
-
{
-
CBigInt temp(*this);
-
++(*this);
-
return temp;
-
}
-
-
// postfix decrement
-
CBigInt CBigInt::operator -- (int)
-
{
-
CBigInt temp(*this);
-
--(*this);
-
return temp;
-
}
-
-
// 模拟笔算过程
-
CBigInt& CBigInt::operator *= (const CBigInt &value)
-
{
-
// 乘数或被乘数有一方为0则返回结果0
-
if (bigInt[1] == '0' || value.bigInt[1] == '0')
-
{
-
bigInt = "+0";
-
return *this;
-
}
-
-
string::size_type sizeofMultiplicand = bigInt.size();
-
string::size_type sizeofMultiplier = value.bigInt.size();
-
vector<unsigned int> product(sizeofMultiplier + sizeofMultiplicand - 1);
-
-
// 初始化
-
for (string::size_type i = 1; i < sizeofMultiplicand; ++i)
-
bigInt[i] -= '0';
-
-
-
// 笔算乘法过程
-
for (string::size_type j = sizeofMultiplier - 1; j > 0; --j)
-
{
-
if (value.bigInt[j] > '0')
-
{
-
for (string::size_type k = sizeofMultiplicand - 1; k > 0; --k)
-
product[k+j] += bigInt[k] * (value.bigInt[j] - '0');
-
}
-
}
-
-
// 处理符号
-
if (bigInt[0] == value.bigInt[0])
-
product[0] = '+';
-
else
-
product[0] = '-';
-
-
vector<unsigned int>::size_type sizeofProduct = product.size();
-
bigInt = string(sizeofProduct, '0');
-
bigInt[0] = product[0];
-
-
// 处理进位问题
-
for (vector<unsigned int>::size_type n = sizeofProduct - 1; n > 1; --n)
-
{
-
product[n-1] += product[n] / 10;
-
product[n] %= 10;
-
bigInt[n] += product[n];
-
}
-
-
if (product[1] == 0)
-
bigInt.erase(1, 1);
-
else
-
bigInt[1] += product[1];
-
-
return *this;
-
}
-
-
// 重复做差法求商
-
CBigInt& CBigInt::operator /= (const CBigInt &value)
-
{
-
// 除数为0
-
if (value.bigInt == "+0")
-
{
-
bigInt = "*Error!";
-
return *this;
-
}
-
-
// 被除数大于除数
-
if (value.smaller(bigInt) == true)
-
{
-
string::size_type sizeofDividend = bigInt.size();
-
string::size_type sizeofDivisor = value.bigInt.size();
-
string answer(sizeofDividend, '0');
-
-
// 符号处理
-
if (bigInt[0] == value.bigInt[0])
-
answer[0] = '+';
-
else
-
answer[0] = '-';
-
-
string::size_type start = 1;
-
string::size_type end = sizeofDivisor - 1;
-
-
while (end < sizeofDividend)
-
{
-
// 试商过程,从高位到低位
-
while (value.greater(bigInt.substr(start - 1, end - start + 2)) ==
-
-
false)
-
{
-
string::size_type j = end;
-
// 减法过程
-
for (string::size_type i = sizeofDivisor - 1; i > 0; i--, j--)
-
{
-
bigInt[j] -= value.bigInt[i] - '0';
-
if (bigInt[j] < '0')
-
{
-
bigInt[j] += 10;
-
--bigInt[j-1];
-
}
-
}
-
-
// 商的相应位加1
-
++answer[end];
-
-
// 以除数做边界去掉前缀0
-
while (start <= end && bigInt[start] == '0')
-
++start;
-
}
-
-
// 以被除数做边界去掉前缀0
-
while (start < sizeofDividend && bigInt[start] == '0')
-
++start;
-
-
// 如果end-start+1 < sizeofDivisor - 1,则进行补位
-
if (end - start + 2 < sizeofDivisor)
-
end = sizeofDivisor + start - 2;
-
else
-
++end;
-
}
-
start = 1;
-
for (; start < answer.size() - 1 && answer[start] == '0'; ++start);
-
if (start > 1)
-
answer.erase(1, start - 1);
-
-
bigInt = answer;
-
}
-
// 绝对值相等的情况
-
else if (value.equal(bigInt) == true)
-
{
-
string answer = "-1";
-
if (bigInt[0] == value.bigInt[0])
-
answer = "+1";
-
bigInt = answer;
-
}
-
else
-
bigInt = "+0";
-
-
return *this;
-
}
-
-
// 求余,与上面去商过程基本一致
-
CBigInt& CBigInt::operator %= (const CBigInt &value)
-
{
-
if (value.bigInt == "+0")
-
{
-
bigInt = "*Error!";
-
return *this;
-
}
-
-
// 求余,余数为剩余bigInt值
-
if (value.smaller(bigInt) == true)
-
{
-
string::size_type sizeofDivident = bigInt.size();
-
string::size_type sizeofDivisor = value.bigInt.size();
-
-
string::size_type start = 1;
-
string::size_type end = sizeofDivisor - 1;
-
while (end < sizeofDivident)
-
{
-
// 除数的值不大于被除数的值
-
while (value.greater(bigInt.substr(start - 1, end - start + 2)) ==
-
-
false)
-
{
-
string::size_type j = end;
-
for (string::size_type i = sizeofDivisor - 1; i > 0; --i, --j)
-
{
-
bigInt[j] -= value.bigInt[i] - '0';
-
if (bigInt[j] < '0')
-
{
-
bigInt[j] += 10;
-
--bigInt[j-1];
-
}
-
}
-
-
while (start <= end && bigInt[start] == '0')
-
++start;
-
}
-
-
while (start < sizeofDivident && bigInt[start] == '0')
-
++start;
-
-
if (end - start + 2 < sizeofDivisor)
-
end = sizeofDivisor + start - 2;
-
else
-
++end;
-
}
-
-
start = 1;
-
for (; start < sizeofDivident - 1 && bigInt[start] == '0'; start++);
-
-
if (start > 1)
-
bigInt.erase(1, start - 1);
-
-
if (bigInt == "-0")
-
bigInt[0] = '+';
-
}
-
else if (value.equal(bigInt))
-
bigInt = "+0";
-
return *this;
-
}
-
-
CBigInt operator * (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
CBigInt product(lValue);
-
product *= rValue;
-
return product;
-
}
-
-
CBigInt operator / (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
CBigInt quotient(lValue);
-
quotient /= rValue;
-
return quotient;
-
}
-
-
CBigInt operator % (const CBigInt &lValue, const CBigInt &rValue)
-
{
-
CBigInt mod(lValue);
-
mod %= rValue;
-
return mod;
-
}
说明:此次的判断字符串是否包含问题,来自一位外国网友提供的gofish、google面试题,这个题目出自此篇文章:http://www.aqee.net/2011/04/11/google-interviewing-story/,文章记录了整个面试的过程,比较有趣,值得一读。
扩展 :正如网友安逸所说:其实这个问题还可以转换为:a和b两个字符串,求b串包含a串的最小长度。包含指的就是b的字串包含a中每个字符。
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