算法步步为营(02)-两数之和

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n1+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carry>0,还需在答案链表的后面附加一个节点,节点值为 carry。

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(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)

  • 空间复杂度:O(1)

。返回值不计入空间复杂度

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