java - 如何在 Java 中将两个非常大的数字相加，无论其大小如何，而不使用 BigInteger 数据类型？

Question

我需要在不使用 BigInteger 的情况下将两个非常大的数字相加。我采用两个字符串参数，但下面的代码仅适用于长度相等的字符串，否则会抛出IndexOutOfBoundsException。如何通过添加大数字(无论其长度如何)来解决这个问题？

public static String add(String a, String b) {
    int carry = 0;
    String result = "";

    for (int i = a.length() - 1; i >= 0; i--) {
      int digitA = a.charAt(i) - 48;
      int digitB = b.charAt(i) - 48;

      int resultingNumber = digitA + digitB + carry;
      if (resultingNumber >= 10) {
        result = (resultingNumber % 10) + result;
        carry = 1;
      } else {
        result = resultingNumber + result;
        carry = 0;
      }
    }
    if (carry > 0) {
      result = carry + result;
    }
    return result;
}

Answer 1

无需用零填充任何参数。另外，为了获得更好的性能，请勿使用 String + String。

为结果创建一个char[]。由于结果可能比最长输入长 1，因此按该大小创建它。

然后从输入字符串的末尾开始迭代，设置结果中的每个字符。

然后消除由于输入未溢出或输入具有前导零而导致的任何前导零。

最后，使用 String(char[] value, int offset, int count) 从 char[] 创建一个 String构造函数。

像这样:

public static String add(String a, String b) {
    int i = a.length();
    int j = b.length();
    int k = Math.max(i, j) + 1; // room for carryover
    char[] c = new char[k];
    for (int digit = 0; k > 0; digit /= 10) {
        if (i > 0)
            digit += a.charAt(--i) - '0';
        if (j > 0)
            digit += b.charAt(--j) - '0';
        c[--k] = (char) ('0' + digit % 10);
    }
    for (k = 0; k < c.length - 1 && c[k] == '0'; k++) {/*Skip leading zeroes*/}
    return new String(c, k, c.length - k);
}

测试

public static void main(String[] args) {
    test("1234", "2345");   // test equal-sized inputs, no carry-over
    test("12345", "12345"); // test equal-sized inputs, with carry-over
    test("54321", "54321"); // test equal-sized inputs, longer result
    test("99999", "99999"); // test max result
    test("5", "1234");      // test odd-sized inputs, no carry-over
    test("5", "12345");     // test odd-sized inputs, with carry-over
    test("1", "99999");     // test with a carry-over to longer result
    test("001", "00002");   // test leading zeroes in input are eliminated
    test("000", "00000");   // test leading zero removal leaves 1 zero
}
public static void test(String a, String b) {
    // Test add is commutative, i.e. a+b = b+a
    System.out.printf("%s + %s = %s = %s%n", a, b, add(a, b), add(b, a));
}

输出

1234 + 2345 = 3579 = 3579
12345 + 12345 = 24690 = 24690
54321 + 54321 = 108642 = 108642
99999 + 99999 = 199998 = 199998
5 + 1234 = 1239 = 1239
5 + 12345 = 12350 = 12350
1 + 99999 = 100000 = 100000
001 + 00002 = 3 = 3
000 + 00000 = 0 = 0