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【Java题解】以二进制加法的方式来计算两个内容为二进制数字的字符串相加的结果

news 2025/8/26 21:18:53

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👑目录

分析：🚀

数字层面分析⭐

字符串层面分析⭐

代码及运行结果分析:🚀

代码：⭐

运行结果：编辑⭐

具体分析：⭐

题目

分析：

数字层面分析

先来看在二进制中 1+0==1，0+0==0，1+1==0

如果两个多位的二进制数相加，就还要考虑是否向前一位进1的问题，显然上面的三个式子中只有 1+1==0是需要向前进一位的。

考虑了向前进位的问题，还要考虑当前位的数字相加是否要多加一个来自上一位进的1（即当前位的上一位如果进1了的话，那么当前位相加是需要加上这个进的 1）：

	前一位没有进 1	前一位进 1
1和0相加	1+0 == 1，不向前一位进1	1+0+1 == 0，向前进1
1和1相加	1+1 == 0，向前进1	1+1+1 == 1，向前进1
0和0相加	0+0 == 0，不向前进1	0+0+1 == 1，不向前进1

因此，我们可以知道1+0、0+0、1+1这三种情况的结果都有两种情况，

并且，当 1+1 相加的时候，一定会向前进一位，

0+0 相加的时候，一定不会进一位，

而 0+1 时，就会有进一位和不进一位两种情况，即它的上一位的两个数相加进了一位，那么0+1才会向前进一位；它的上一位两个数没有向前进位，那么0+1就不会进位

字符串层面分析

计算数字时我们都会右对齐来计算，但是在代码中我们习惯从左到右来分析解决问题，因此我们可以将字符串反转，计算完后在反转回来就能够得到原来的字符串相加的结果

这里需要用到StringBuilder类和StringBuffer类的reverse()方法来反转字符串，它会修改调用的对象，而不是新建一个对象：

str.reverse();//将字符串str反转

两个字符串的长度如果不相同，我们可以给较短的字符串反转之后再末尾添加上'0'来计算，并且不会影响结果。

str.append("hello");//给字符串str尾部追加一个hello

代码及运行结果分析:

代码：

import java.util.Scanner;
public class Test {public static void main(String[] args) {//：输入两个字符串a和b，字符串内容为二进制数字，求两个字符串相加的结果，// 加法计算方法以二进制方式计算，并返回对应的字符串结果。要求程序尽可能的高效。//字符串长度不超过100Scanner in = new Scanner(System.in);while(in.hasNextLine()){String str1 = in.nextLine();String str2 = in.nextLine();Solution solution = new Solution();String ret = solution.solve(str1,str2);System.out.println(ret);}}static class Solution {public String solve(String str1, String str2) {int len1 = str1.length();int len2 = str2.length();int maxLen = Math.max(len1,len2);StringBuilder strB1 = new StringBuilder(str1).reverse();StringBuilder strB2 = new StringBuilder(str2).reverse();StringBuilder str = new StringBuilder();Boolean flag = false;//代表不进位for(int i = 0;i < maxLen;i++){char ch1 = i< len1?strB1.charAt(i):'0';char ch2 = i< len2?strB2.charAt(i):'0';if(ch1=='0'&&ch2=='0'){str.append(flag?'1':'0');flag = false;//相加为0,不用进一}else if(ch1 == '1'&& ch2 == '1'){str.append(flag?'1':'0');flag = true; //相加要进1}else{str.append(flag?'0':'1');//注意}}if(flag == true){str.append('1');}return str.reverse().toString();}}
}

运行结果：

可以看到我们成功解决了这个题目

具体分析：

 StringBuilder strB1 = new StringBuilder(str1).reverse();StringBuilder strB2 = new StringBuilder(str2).reverse();

这两行代码就第一行来说，

new StringBuilder(str1)创建了一个StringBuilder类的对象，并将对象的内容初始化为字符串str1的内容，然后再.reverse()将内容反转。strB1变量引用了这个对象。

char ch1 = i< len1?strB1.charAt(i):'0';
char ch2 = i< len2?strB2.charAt(i):'0';

这两行代码是来判定是否需要给当前为添加一个0：

注意相加过程的0和1相加的代码，由前面的数字层面分析我们知道，0和1相加是否需要进1取决于它的上一位相加是否进1，所以我们不需要在这里写flag = true或者false，写了就会错

if(ch1=='0'&&ch2=='0'){str.append(flag?'1':'0');flag = false;//相加为0,不用进一
}else if(ch1 == '1'&& ch2 == '1'){str.append(flag?'1':'0');flag = true; //相加要进1
}else{str.append(flag?'0':'1');//注意
}

代码的后面写这个，是因为当字符串最后两个0或1相加完后，如果是两个1相加就还要再进1