LeetCode题解

2. 两数相加

2020-12-31  本文已影响0人  hopi

问题描述:

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。

题目难度:中等
来源:力扣(LeetCode)
原题连接


示例

# 示例 1:
  输入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
  输出:7 -> 0 -> 8
  原因:342 + 465 = 807
示例 1 图片
# 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]

题解

1. 思路

本题的关键是指针,想清楚如何通过指针的移动完成两数求和。

2. 图解

第一步
L1, L2为传入的两个链表,由于采用逆序存储。可以直接遍历链表求和。
dummyHead:虚拟头节点,返回最终结果时使用
last:尾节点
carry:进位标识符


初始化

第二步

  1. 取出L1, L2的值(当前指向第一个节点,值分别是 2 和 5 ),并将L1, L2 指向下一个节点(移动后指向第二个节点,值分别是 4 和 6 )
  2. 第一次相加,2 + 5 + 0 = 7(进位标识默认为 0 )。相加后也无进位标识(carry = 0)。
  3. 创建节点7,将last指针指向7。


    2 + 5

第三步

  1. 取出L1, L2的值(当前指向第二个节点,值分别是 4 和 6 ),并将L1, L2 指向下一个节点(移动后指向第三个节点,值分别是 3 和 4 )
  2. 上一步操作无进位(carry = 0),4 + 6 + 0 = 10。相加后有进位标识(carry = 1)。
  3. 创建节点 0,将last指针指向 0。


    4 + 6

第四步

  1. 取出L1, L2的值(当前指向第三个节点,值分别是 3 和 4 ),并将L1, L2 指向下一个节点(移动后指向空)
  2. 上一步操作有进位(carry = 1),3 + 4 + 1 = 8。相加后无进位标识(carry = 0).
  3. 创建节点8,将last指针指向8.


    3 + 4

第五步

  1. 由于L1, L2指向空,结束循环。
  2. 还需判断最后一位相加是否有进位,有则创建节点 1。
  3. 返回 dummyHead.next。


    判断最后是否有进位并返回结果

3. 源码

    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        if (l1 == null) return l2;
        if (l2 == null) return l1;

        // 虚拟链表头节点
        ListNode dummyHead = new ListNode(-1);
        // 链表尾节点
        ListNode last = dummyHead;
        // 进位标识
        int carry = 0;
        while (l1 != null || l2 != null) {
            // 取出 L1的值,并使L1指向下一个节点
            int v1 = 0;
            if (l1 != null) {
                v1 = l1.val;
                l1 = l1.next;
            }
            // 取出 L2的值,并使L2指向下一个节点
            int v2 = 0;
            if (l2 != null) {
                v2 = l2.val;
                l2 = l2.next;
            }
            // 根据L1, L2, carry(进位)的值求和
            int sum = v1 + v2 + carry ;
            // 设置进位
            carry = sum / 10;
            // 创建新节点
            last.next = new ListNode(sum % 10);
            // 将last指向新创建的节点
            last = last.next;
        }

        // 检查最后的进位
        if (carry > 0) {
            last.next = new ListNode(1);
        }

        return dummyHead.next;
    }

4. 复杂度分析

时间复杂度:O(max(m,n)),m, n 表示传入链表的长度。
空间复杂度:O(max(m,n))

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