算法步步为营(02)-两数之和

简介: 两个非空链表,表示两个非负整数。它们每位数字都是逆序存储,且每个节点只能存储一位数字。将两个数相加,并以相同形式返回一个表示和的链表。除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。

两个非空链表,表示两个非负整数。它们每位数字都是逆序存储,且每个节点只能存储一位数字。


将两个数相加,并以相同形式返回一个表示和的链表。除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。


1 示例

1:

输入:l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]

输出:[7,0,8]

342 + 465 = 807


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] 内

0 <= Node.val <= 9

列表表示的数字不含前导零


解题

方法一:模拟

两个链表都是逆序存储数字位数,因此两个链表中同一位置的数字可直接相加。


同时遍历两个链表,逐位计算和,并与当前位置的进位值相加:


若当前两个链表处相应位置的数字为 n1,n2,进位值为carry,则:


和为n 1 + n 2 + c a r r y n1+n2+carryn1+n2+carry

答案链表处相应位置数字为 $ (n1+n2+carry) mod 10$

而新的进位值为 $ (n1+n2+carry) / 10 $

若两个链表的长度不同,则能认为长度短的链表的后面有若干个0 。


此外,若链表遍历结束后,有c a r r y > 0 carry>0carry>0,还需在答案链表的后面附加一个节点,节点值为 c a r r y carrycarry。


class Solution {

   public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {

       ListNode head = null, tail = null;

       // 将 carry 初始化为 0

       int carry = 0;

       while (l1 != null || l2 != null) {

           int n1 = l1 != null ? l1.val : 0;

           int n2 = l2 != null ? l2.val : 0;

           int sum = n1 + n2 + carry;

           if (head == null) {

               head = tail = new ListNode(sum % 10);

           } else {

               tail.next = new ListNode(sum % 10);

               tail = tail.next;

           }

           carry = sum / 10;

           if (l1 != null) {

               l1 = l1.next;

           }

           if (l2 != null) {

               l2 = l2.next;

           }

       }

       if (carry > 0) {

           tail.next = new ListNode(carry);

       }

       return head;

   }

}


class Solution {

   public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {

       return add(l1, l2, 0);

   }

   /**

       返回两个链表相加的头部

    */

   public ListNode add(ListNode l1, ListNode l2, int bit) {

       if (l1 == null && l2 == null && bit == 0) {

           return null;

       }

       int val = bit;

       if (l1 != null) {

           val += l1.val;

           l1 = l1.next;

       }

       if (l2 != null) {

           val += l2.val;

           l2 = l2.next;

       }

       ListNode node = new ListNode(val % 10);

       node.next = add(l1, l2, val / 10);

       return node;

   }

}



复杂度分析

时间复杂度:O ( m a x ( m , n ) ) O(max(m,n))O(max(m,n)),m、n 分别为两个链表的长度。要遍历两个链表的全部位置,而处理每个位置只需 O ( 1 ) O(1)O(1)

空间复杂度:O ( 1 ) O(1)O(1)。返回值不计入空间复杂度

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