Java程序 不使用算術運算符進行兩個數字的加法

在日常的Java編程中，很多時候需要進行一些數學運算，而加法運算無疑是最常見的一種運算。愛掏網 - it200.com在使用Java進行加法運算時，我們通常會使用加法運算符“+”，例如：

int a = 1;
int b = 2;
int c = a + b;
System.out.println(c);

輸出結果為：

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但如果我們不能使用算術運算符“+”來進行加法運算，那該怎么辦呢？本文將介紹一些不使用算術運算符的Java程序進行兩個數字的加法的方法。愛掏網 - it200.com

在Java程序中，我們可以使用按位異或（^）、按位與（&）和移位運算（<<、>>、>>>）來實現加法運算，具體實現方式如下：

public int add(int a, int b) {
    while (b != 0) {
        int carry = (a & b) << 1;
        a = a ^ b;
        b = carry;
    }
    return a;
}

以上代碼中，我們用一個while循環來實現加法運算，每次循環實現一次進位和求和操作。愛掏網 - it200.com具體步驟如下：

1. 首先，將a和b進行按位與（&），得到進位位。愛掏網 - it200.com
2. 將進位位左移一位（<< 1），得到實際的進位值（carry）。愛掏網 - it200.com
3. 將a和b進行按位異或（^），得到沒有進位的值（sum）。愛掏網 - it200.com
4. 將進位值（carry）賦值給b，繼續進行循環，直至b為0。愛掏網 - it200.com
5. 最后返回沒有進位的值（sum）。愛掏網 - it200.com

以上代碼可以通過下面的測試代碼進行驗證：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = add(a, b);
        System.out.println(c);
    }

    public static int add(int a, int b) {
        while (b != 0) {
            int carry = (a & b) << 1;
            a = a ^ b;
            b = carry;
        }
        return a;
    }
}

輸出結果為：

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字符串轉數字實現加法

除了按位異或、按位與、移位運算實現加法之外，我們還可以通過字符串轉數字實現加法。愛掏網 - it200.com具體實現方式如下：

public int add(String a, String b) {
    BigInteger left = new BigInteger(a);
    BigInteger right = new BigInteger(b);
    BigInteger sum, carry;
    while (right.compareTo(BigInteger.ZERO) != 0) {
        sum = left.xor(right);
        carry = left.and(right).shiftLeft(1);
        left = sum;
        right = carry;
    }
    return left.intValue();
}

以上代碼中，我們首先將字符串a和b轉換為BigInteger類型的整數，然后按照按位異或、按位與、移位運算的方式實現加法運算。愛掏網 - it200.com具體步驟如下：

1. 分別將字符串a和b轉換為BigInteger類型的整數left和right。愛掏網 - it200.com
2. 創建兩個BigInteger類型的變量sum和carry，用于存儲沒有進位的值和進位的值。愛掏網 - it200.com
3. 進行while循環，當right不等于0時進行循環。愛掏網 - it200.com
4. 每次循環將left和right進行按位異或（xor），得到沒有進位的值（sum）。愛掏網 - it200.com
5. 再將left和right進行按位與（and），然后將結果左移1位（<< 1），得到進位的值（carry）。愛掏網 - it200.com
6. 將沒有進位的值（sum）賦值給left，將進位的值（carry）賦值給right，繼續進行循環，直至right為0。愛掏網 - it200.com
7. 最后返回left的intValue值（轉換為int類型）。愛掏網 - it200.com

以上代碼可以通過下面的測試代碼進行驗證：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "1";
        String b = "2";
        int c = add(a, b);
        System.out.println(c);
    }

    public static int add(String a, String b) {
        BigInteger left = new BigInteger(a);
        BigInteger right = new BigInteger(b);
        BigInteger sum, carry;
        while (right.compareTo(BigInteger.ZERO) != 0) {
            sum = left.xor(right);
            carry = left.and(right).shiftLeft(1);
            left = sum;
            right = carry;
        }
        return left.intValue();
    }
}

輸出結果為：

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結論

本文介紹了不使用算術運算符的Java程序進行兩個數字的加法的實現方法，其中包括按位異或、按位與、移位運算實現加法和字符串轉數字實現加法。愛掏網 - it200.com雖然這些方法在實現過程中比較復雜，但是它們可以幫助我們更好地理解加法運算的本質，并提高我們的編程思維能力。愛掏網 - it200.com