两个整数相加（Java）

题目：

定义一个函数，在该函数中可以实现任意两个整数的加法。

思路：

由于没有限定两个数的大小范围，我们也要把它当做大数问题来处理。上一篇博客实现了在字符串表示的数字上加1的功能，我们可以参考这个思路实现两个数字的相加功能。另外需要主要的一个问题是如果输入的数字中有负数，我们应该怎么处理？

首先需要分情况，两个整数相加（整数包括正数、0、负数）。故（1）：两个正数相加；（2）一个正数一个负数相加；（3）两个负数相加；注意第1和第3种情况其实可以看做一种，用两数的绝对值相加，如果两数是正数则不做处理，如果两数是负数则在相加的结果前+符号。

代码：

// 两个整数相加
public char[] addStrNums(String str1, String str2) {
	char[] num1 = str1.toCharArray(); // 将字符串1转化为字符数组1
	char[] num2 = str2.toCharArray(); // 将字符串2转化为字符数组2
	int nTakeOver = 0; // 进位符设置
	boolean flag = false; // 判断结果正负标识,负数设置为true，否则为false
	char num[] = null;
	int nsum = 0;
	// 一正数+一负数
	if ((num1[0] == '-' && num2[0] != '-')
			|| (num1[0] != '-' && num2[0] == '-')) {
		if (num1[0] == '-' && num2[0] != '-') { // num1为负数字符串，num2为正数字符串
			num1 = numsAbs(num1);
			num2 = numsAbs(num2);
			if (getMaxAbs(num2, num1)) { // num2>num1,结果为正数
				char temp[] = num1;
				num1 = num2;
				num2 = temp;
				flag = false;
			} else { // 否则结果为负数
				flag = true;
			}
		} else {
			num1 = numsAbs(num1);
			num2 = numsAbs(num2);
			if (getMaxAbs(num2, num1)) { // num2>num1,结果为负数
				flag = true;
				char temp[] = num1;
				num1 = num2;
				num2 = temp;
			} else { // 否则结果为正数
				flag = false;
			}
		}
		num = new char[num1.length];
		for (int i = num1.length - 1, j = num2.length - 1; i >= 0; --i, --j) {
			if (j >= 0) {
				nsum = num1[i] - num2[j] + nTakeOver;
				if (nsum < 0) {
					// 相减结果小于0 向上借一位
					nTakeOver = -1;
					nsum = nsum + 10;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				} else {
					nTakeOver = 0;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				}
			} else {
				nsum = num1[i] + nTakeOver - '0';
				if (nsum < 0) {
			        	nTakeOver = -1;
					nsum = nsum + 10;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				} else {
					nTakeOver = 0;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				}
			}
		}
	} else { // 两个正数相加或者两个负数相加
		if ((num1[0] == '-' && num2[0] == '-')) {
			num1 = numsAbs(num1);
			num2 = numsAbs(num2);
			flag = true; // 结果为负数
		}else{
			num1 = numsAbs(num1);
			num2 = numsAbs(num2);
			flag = false; //结果为正数
		}
		if (getMaxAbs(num2, num1)) { // 如果num1大于num2交换位置
			char temp[] = num1;
			num1 = num2;
			num2 = temp;
		}
		num = new char[num1.length];
		for (int i = num1.length - 1, j = num2.length - 1; i >= 0; --i, --j) {
			if (j >= 0) {
				nsum = num1[i] - '0' + num2[j] - '0' + nTakeOver;
				if (nsum >= 10) {
					// 相加大于等于十 产生进位
					nTakeOver = 1;
					nsum = nsum - 10;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				} else {
					nTakeOver = 0;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				}
			} else {
				nsum = num1[i] - '0' + nTakeOver;
				if (nsum >= 10) {
					nTakeOver = 1;
					nsum = nsum - 10;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				} else {
					nTakeOver = 0;
					num[i] = (char) (nsum + '0');
				}
			}
		}
	}
	if(flag){ //结果为负数
		char []temp = new char[num.length + 1];
		temp[0] = '-';
		for (int i = 0; i < num.length; i++) {  
                      temp[i + 1] = num[i];  
                }
           return temp;
	}else{
		return num;
	}
}

// 取一个数字字符串数的绝对值
public char[] numsAbs(char[] nums) {
	if (nums[0] != '-' && nums[0] != '+') { // 如果字符数组的第一位不是'-'直接返回
		return nums;
	}
	char temp[] = new char[nums.length - 1];
	for (int i = 0; i < temp.length; ++i) {
		temp[i] = nums[i + 1];
	}
	return temp;
}

// 判断两个数子字符串的绝对值大小
public boolean getMaxAbs(char num1[], char num2[]) {
	num1 = numsAbs(num1);
	num2 = numsAbs(num2);
	int len1 = num1.length;
	int len2 = num2.length;
	if (len1 > len2) { // 如果num1长度大于num2，则返回true
		return true;
	} else if (len1 < len2) { // 如果num1长度小于num2，则返回false
		return false;
	} else {
		for (int i = 0; i < len1; i++) { // 如果num1长度等于num2长度，则开始一个一个字符进行比较
			if (num1[i] > num2[i]) { // num1大，返回true
				return true;
			} else if (num1[i] < num2[i]) { // num2大，返回false，否则继续下一位比较
				return false;
			}
		}
	}
	return true;
}

//打印两个整数相加的结果
private void printNumber(char[] number) {
	boolean isBeginning0=true;  
	boolean isJudge0 = true;
       //如果第一个字符为'-'则先打印出该字符 然后i从1开始遍历该字符数组否则从第一个非0字符开始打印该字符数组  
        int i=0;  
        if(number[0]=='-')   
        {  
            System.out.print(number[0]);
            ++i;
        }  
        for(; i<number.length;i++){  
            if(isBeginning0 && number[i]!='0'){  
                break;  
            }  
        }  
        for(; i<number.length;i++){  
            System.out.print(number[i]);  
        }
        for (int j = 0; j < number.length; j++) {
		if(number[j] != '0'){
			isJudge0 = false;
			break;
		}
	}
        if(isJudge0){
        	System.out.println(0);
        }
        System.out.println();
}

测试：

public static void main(String[] args) {
	Main2 m2 = new Main2();
	char[] nums = m2.addStrNums("+123", "-123");
	m2.printNumber(nums);
	
	char[] nums1 = m2.addStrNums("+123", "+123");
	m2.printNumber(nums1);
		
	char[] nums2 = m2.addStrNums("-123", "-123");
	m2.printNumber(nums2);
	
	char[] nums3 = m2.addStrNums("-123", "+123");
	m2.printNumber(nums3);
}

小结：

一定要学会用字符串或者字符数组去代替大数。