两数相加

简介: 两数相加

背景

给你两个 非空 的链表,表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的,并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加,并以相同形式返回一个表示和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。

image.png

示例 1:

输入:l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4] 输出:[7,0,8] 解释:342 + 465 = 807.

示例 2:

输入:l1 = [0], l2 = [0] 输出:[0] 示例 3:

输入:l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9] 输出:[8,9,9,9,0,0,0,1]

提示:

  • 每个链表中的节点数在范围 [1, 100]
  • 0 <= Node.val <= 9
  • 题目数据保证列表表示的数字不含前导零

感兴趣的小伙伴可以看leetcode原题:leetcode.cn/problems/ad…

分析

  • 两个链表都不为空时,需要同时遍历两个链表,并计算每个节点相加的结果;
  • 如果相加结果超过10,需要对结果求余,余数才是当前节点的val,多出的放到后面节点;
  • 如果相加结果不超过10,那么直接就是当前节点的val;
  • 如果链表1不为空,只遍历链表1,同时计算链表1节点的val和前面进位的值相加,因为前面相加的结果可能进位;
  • 也是需要判断是否超过10,超过10进位,不超过10就直接创建新的节点;
  • 如果链表2不为空,遍历链表2,同样计算链表2节点的val和进位值的和;
  • 如果大于10,继续进位,否则创建新的节点;
  • 最后一步判断进位值是否大于0,如果大于0还需要再创建一个新的节点;否则结束;

java实现

public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
    // 创建一个临时链表
    ListNode tmp = new ListNode(0);
    // 再创建一个引用指向临时节点,代码执行过程中,该引用不动,只改变临时链表
    ListNode result = tmp ;
    // 进位值,默认是0
    int nextVal = 0;
    // 如果链表1和链表2不为空
    while(l1!=null && l2!=null){
        // 取出l1节点的值
        int val1 = l1.val;
        // 取出l2节点的值
        int val2 = l2.val;
        // 把l1节点的值+l2节点的值+进位的值
        int sum = val1+val2+nextVal;
        // 需要对10求余才能得到新节点的值
        int newVal = sum%10;
        // 计算下一个进位值
        nextVal = sum/10;
        // 创建新的节点
        tmp.next = new ListNode(newVal);
        // 移动临时链表,为下一个节点做准备
        tmp = tmp.next;
        // 移动l1链表
        l1 = l1.next;
        // 移动l2链表
        l2 = l2.next;
    }
    // 如果链表1不为空
    while(l1!=null){
        // 取出l1节点的值
        int val1 = l1.val;
        // 计算和进位值的和
        int sum = val1+nextVal;
        // 计算新节点的值,需要求余
        int newVal = sum%10;
        // 计算下一个进位制
        nextVal = sum/10;
        // 创建新的节点
        tmp.next = new ListNode(newVal);
        // 移动临时链表
        tmp = tmp.next;
        // 移动l1链表
        l1 = l1.next;
    }
    // 如果链表2不为空
    while(l2!=null){
        // 取出l2节点的值
        int val2 = l2.val;
        // 计算l2节点和进位值的和
        int sum = val2+nextVal;
        // 计算新节点的值
        int newVal = sum%10;
        // 计算下一个进位制
        nextVal = sum/10;
        // 创建新的节点
        tmp.next = new ListNode(newVal);
        // 移动临时链表
        tmp = tmp.next;
        // 移动l2链表
        l2 = l2.next;
    }
    // 判断进位值是否大于0
    if(nextVal>0){
        // 如果进位值大于0,那么还需要再创建一个新节点
        tmp.next = new ListNode(nextVal);
    }
    // 返回最终结果,因为result一直指向临时链表的第一个节点
    return result.next;
}
复制代码

【注意】:因为这是单向链表,为了能够在最后返回结果时拿到链表的头节点,我们需要额外创建一个引用指向临时链表的头节点,这样的话,临时链表计算完毕后,我们就可以直接返回头节点了。

python实现

def addTwoNumbers(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
    # 创建临时链表
    tmp = ListNode()
    # 指向头节点,以便后续返回结果
    result = tmp
    # 默认进位值为0
    next_val = 0
    # 如果l1和l2都不为空
    while l1 is not None and l2 is not None:
        # 取出l1节点的值
        val1 = l1.val
        # 取出l2节点的值
        val2 = l2.val
        # 计算l1节点的值+l2节点的值+进位值
        sum = val1 + val2 + next_val
        # 计算新节点的值
        new_val = sum % 10
        # 计算下一个进位值
        next_val = sum // 10
        # 创建新节点
        tmp.next = ListNode(new_val)
        # 移动临时链表
        tmp = tmp.next
        # 移动l1链表
        l1 = l1.next
        # 移动l2链表
        l2 = l2.next
    # 如果l1链表不为空
    while l1 is not None:
        # 取出l1节点的值
        val1 = l1.val
        # 计算l1节点的值+进位值
        sum = val1 + next_val
        # 计算新节点的值
        new_val = sum % 10
        # 计算下一个进位值
        next_val = sum // 10
        # 创建新节点
        tmp.next = ListNode(new_val)
        # 移动临时链表
        tmp = tmp.next
        # 移动l1链表
        l1 = l1.next
    # 如果l2链表不为空
    while l2 is not None:
        # 取出l2节点的值
        val2 = l2.val
        # 计算l2节点的值+进位值
        sum = val2 + next_val
        # 计算新节点的值
        new_val = sum % 10
        # 计算下一个进位值
        next_val = sum // 10
        # 创建新节点
        tmp.next = ListNode(new_val)
        # 移动临时链表
        tmp = tmp.next
        # 移动l2链表
        l2 = l2.next
    # 如果进位值大于0
    if next_val>0:
        # 如果进位值大于0,我们还需要再多创建一个新节点
        tmp.next = ListNode(next_val)
    # 返回临时链表的第二个节点
    return result.next
复制代码

【注意】在python中,整除需要使用//才行,否则会计算出小数点。

rust实现

pub fn add_two_numbers(l1: Option<Box<ListNode>>, l2: Option<Box<ListNode>>) -> Option<Box<ListNode>> {
    // 因为需要移动l1链表,所以我们需要额外创建引用
    let mut tmp_l1 = &l1;
    // 因为需要移动l2链表,所以我们需要额外创建引用
    let mut tmp_l2 = &l2;
    // 我们创建一个头节点
    let mut result = Some(Box::from(ListNode::new(0)));
    // 创建一个临时引用
    let mut tmp = result.as_mut();
    // 进位值,默认是0
    let mut next_val = 0;
    // 如果l1和l2都有值
    while let (Some(node1), Some(node2)) = (tmp_l1, tmp_l2) {
        // 计算l1节点+l2节点+进位值
        let sum = node1.val + node2.val + next_val;
        // 计算新节点的值
        let new_val = sum % 10;
        // 计算下一个进位值
        next_val = sum / 10;
        // 取出临时节点
        let tmp_node = tmp.unwrap();
        // 设置新节点
        tmp_node.next = Some(Box::from(ListNode::new(new_val)));
        // 移动临时链表
        tmp = tmp_node.next.as_mut();
        // 移动l1链表
        tmp_l1 = &node1.as_ref().next;
        // 移动l2链表
        tmp_l2 = &node2.as_ref().next;
    }
    // 如果l1不为空
    while let (Some(node1), None) = (tmp_l1, tmp_l2) {
        // 计算l1节点+进位值
        let sum = node1.val + next_val;
        // 计算新节点的值
        let new_val = sum % 10;
        // 计算下一个进位值
        next_val = sum / 10;
        // 取出临时节点
        let tmp_node = tmp.unwrap();
        // 创建新节点
        tmp_node.next = Some(Box::from(ListNode::new(new_val)));
        // 移动临时链表
        tmp = tmp_node.next.as_mut();
        // 移动l1链表
        tmp_l1 = &node1.as_ref().next;
    }
    // 如果l2链表不为空
    while let (None, Some(node2)) = (tmp_l1, tmp_l2) {
        // 计算l2节点+进位值
        let sum = node2.val + next_val;
        // 计算新节点的值
        let new_val = sum % 10;
        // 计算下一个进位值
        next_val = sum / 10;
        // 取出临时节点
        let tmp_node = tmp.unwrap();
        // 创建新节点
        tmp_node.next = Some(Box::from(ListNode::new(new_val)));
        // 移动临时链表
        tmp = tmp_node.next.as_mut();
        // 移动l2链表
        tmp_l2 = &node2.as_ref().next;
    }
    // 如果进位值不为空
    if next_val > 0 {
        // 取出临时节点
        let tmp_node = tmp.unwrap();
        // 再创建一个新节点
        tmp_node.next = Some(Box::from(ListNode::new(next_val)));
    }
    // 返回结果
    result.unwrap().next
}
复制代码

【注意】在rust中一定要注意引用和解引用的使用,还有就是可变与不可变的使用。

以上就是我们使用三种编程语言针对【两数相加】这个算法题的题解,觉得不错的小伙伴也可以用自己喜欢的语言给出相应的题解。


作者:梦想实现家_Z

链接:https://juejin.cn/post/7134231722043899917

来源:稀土掘金

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