不用算术运算符实现整数的加减乘除运算

1. 加法：两个数的“异或”为无进位和，两个数的“与”再左移一位为进位数，当进位不为0时反复调用无进位和加上进位就能够通过位运算算出加法结果；
2. 减法：直接用第一个数加上第二个数的相反数就行，一个数的相反数为其取反再加1。
3. 乘法：用竖式模拟，假设有x和y两个数，从右往左逐位检查y的各位是否为1（通过y的右移来完成这个检查），为1时就将x累加到结果上，由于在竖式乘法中横线等号下方的数会向左不断偏移一位来排列，然后通过竖式加法计算得到乘法结果。因此x需要随着y的右移而左移。
4. 除法：为乘法的逆向操作，用x自底向上减去乘法竖式横线等号下方的数，但需要考虑符号的问题。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.IOException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String expression = br.readLine();
        String[] params = expression.split(" ");
        int x = Integer.parseInt(params[0]), y = Integer.parseInt(params[2]);
        String operator = params[1];
        if(operator.indexOf("+") > -1){
            System.out.println(add(x, y));
        }else if(operator.indexOf("-") > -1){
            System.out.println(subtract(x, y));
        }else if(operator.indexOf("*") > -1){
            System.out.println(multiply(x, y));
        }else{
            System.out.println(divide(x, y));
        }
    }
    
    private static int add(int sum, int carry) {
        if(carry == 0) return sum;     // 进位为0，直接返回num
        // 异或为无进位和，
        return add(sum ^ carry, (sum & carry) << 1);
    }
    
    private static int subtract(int x, int y) {
        return add(x, add(~y, 1));
    }
    
    private static int multiply(int x, int y) {
        int res = 0;
        while(y != 0){
            if((y & 1) != 0) res = add(res, x);     // 看y的最后一位是否为1
            x <<= 1;
            y >>>= 1;      // y右移
        }
        return res;
    }
    
    private static int divide(int a, int b) {
        // 先把两个数转成正数
        int x = a < 0? add(~a, 1): a;
        int y = b < 0? add(~b, 1): b;
        int res = 0;
        for(int i = 31; i >= 0; i--){
            if((x >> i) >= y) {
                res |= (1 << i);               // 将res从右往左的第i位标记为1
                x = subtract(x, y << i);       // x减去y向左移i位的结果
            }
        }
        // 同号直接返回结果，异号返回相反数
        return ((a <= 0 && b <= 0) || (a >= 0 && b >= 0))? res: add(~res, 1);
    }
}

#include <iostream>
using namespace std;

int Add(int num1, int num2) 
{
	if (num1 == 0)
		return num2;
	if (num2 == 0)
		return num1;
	while (num2)
	{
		int a = num1 ^ num2;
		num2 = (num1 & num2) << 1;
		num1 = a;
	}
	return num1;
}

int Sub(int num1, int num2)
{
	return Add(num1, Add(~num2, 1));
}

int Mul(int num1, int num2) 
{
	int res = 0;
	while (num2 != 0) {
		if ((num2 & 1) != 0) {
			res = Add(res, num1);
		}
		num2 >>= 1;
		num1 <<= 1;
	}
	return res;
}

int Div(int num1, int num2)
{
	if (num1 == 0 || num2 == 0)
		return 0;
	int count = 0;
	int flag = 1;
	if (num1 != abs(num1))
		flag = Add(flag, 1);
	if (num2 != abs(num2))
		flag = Add(flag, 1);
	if (flag == 3 || flag == 1)
		flag = 1;
	else
		flag = -1;

	num1 = abs(num1);
	num2 = abs(num2);
	while (num1 >= num2) 
	{
		num1 = Sub(num1, num2);
		count = Add(count, 1);
	}
    
	if (flag == -1)
		count = Add(~count, 1);
	return count;
}

int main()
{
	string s;
	while (getline(cin, s))
	{
		string a, b;
		int i = 0;
		while (i < s.size() && s[i] != ' ')
			a += s[i++];
		while (i < s.size() && s[i] == ' ')
			i++;
		char flag = s[i++];
		while (i < s.size() && s[i] == ' ')
			i++;
		while (i < s.size() && s[i] != ' ')
			b += s[i++];

		int num1 = atoi(a.c_str());
		int num2 = atoi(b.c_str());

		switch (flag)
		{
		case '+':
			cout << Add(num1, num2) << endl;
			break;
		case '-':
			cout << Sub(num1, num2) << endl;
			break;
		case '*':
			cout << Mul(num1, num2) << endl;
			break;
		case '/':
			cout << Div(num1, num2) << endl;
			break;
        case '\\':
			cout << Div(num1, num2) << endl;
			break;
		default:
			break;
		}
	}

	return 0;
}

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 定义一个加法函数
int add(int num1,int num2){
    while(num1 != 0){
        int tmp = num2;
        
        num2 = num2^num1;
        num1 = (tmp&num1)<<1;
    }
    return num2;
}

// 定义一个减法函数
int sub(int num1,int num2){
    int tmp = num2;
    tmp = add(~num2,1);
    return add(num1,tmp);
}

// 定义一个乘法函数
int mult(int num1,int num2){
    int res = 0;
    while(num2 != 0){
        if((num2 & 1) != 0){
            res = add(res,num1);
        }
        num2 >>= 1;
        num1 <<= 1;
    }
    return res;
}
int main(){
    int num1,num2;
    string str;
    cin>>num1>>str>>num2;
    bool flag1 = false;
    bool flag2 = false;
    if(num1 < 0){
        flag1 = true;
    }
    if(num2 < 0){
        flag2 = true;
    }
    // 定义一个函数为加法函数 add
    if(str == "+"){
        cout<<add(num1,num2)<<endl;
    }
    else if(str == "-"){
        cout<<sub(num1,num2)<<endl;
        
    }else if(str == "*"){
        cout<<mult(num1, num2)<<endl;
    }else if(str == "\\"){
        int ans = 0;
        num1 = abs(num1);
        num2 = abs(num2);
        while(num1 >= num2){
            num1 = sub(num1,num2);
            ans = add(ans,1);
        }
        if((flag1 && !flag2) || (!flag1 && flag2)){
            cout<<add(~ans,1)<<endl;
        }else{
            cout<<ans<<endl;
        }
    }
    
    return 0;
}