Java程序不使用算术运算符进行两个数字的加法

在日常的Java编程中，很多时候需要进行一些数学运算，而加法运算无疑是最常见的一种运算。在使用Java进行加法运算时，我们通常会使用加法运算符“+”，例如：

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

输出结果为：

但如果我们不能使用算术运算符“+”来进行加法运算，那该怎么办呢？本文将介绍一些不使用算术运算符的Java程序进行两个数字的加法的方法。

按位异或、按位与、移位运算实现加法

在Java程序中，我们可以使用按位异或（^）、按位与（&）和移位运算（<<、>>、>>>）来实现加法运算，具体实现方式如下：

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

以上代码中，我们用一个while循环来实现加法运算，每次循环实现一次进位和求和操作。具体步骤如下：

首先，将a和b进行按位与（&），得到进位位。
将进位位左移一位（<< 1），得到实际的进位值（carry）。
将a和b进行按位异或（^），得到没有进位的值（sum）。
将进位值（carry）赋值给b，继续进行循环，直至b为0。
最后返回没有进位的值（sum）。

以上代码可以通过下面的测试代码进行验证：

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;
    }
}

输出结果为：

字符串转数字实现加法

除了按位异或、按位与、移位运算实现加法之外，我们还可以通过字符串转数字实现加法。具体实现方式如下：

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();
}

以上代码中，我们首先将字符串a和b转换为BigInteger类型的整数，然后按照按位异或、按位与、移位运算的方式实现加法运算。具体步骤如下：

分别将字符串a和b转换为BigInteger类型的整数left和right。
创建两个BigInteger类型的变量sum和carry，用于存储没有进位的值和进位的值。
进行while循环，当right不等于0时进行循环。
每次循环将left和right进行按位异或（xor），得到没有进位的值（sum）。
再将left和right进行按位与（and），然后将结果左移1位（<< 1），得到进位的值（carry）。
将没有进位的值（sum）赋值给left，将进位的值（carry）赋值给right，继续进行循环，直至right为0。
最后返回left的intValue值（转换为int类型）。

以上代码可以通过下面的测试代码进行验证：

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();
    }
}

输出结果为：