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题目
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。
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]
解法一 - 暴力循环
解题思路
首先明确两个数在链表中的存放顺序的 逆序 的,所以头节点指向的是每个数的最后一位(即个位数),那我们就可以将两个链表的头节点的 Val
进行相加,同时分别将两个链接的头节点指向它们的子节点 Next
。
当然,在相加时我们还需要 进位 问题,进位等于 (n1 + n2 + carry) / 10
。
代码
我们用 head
表示输出链表的头节点,tail
始终指向输出链表的尾结点:
/**
* Definition for singly-linked list.
* type ListNode struct {
* Val int
* Next *ListNode
* }
*/
func addTwoNumbers(l1, l2 *ListNode) (head *ListNode) {
var tail *ListNode
carry := 0
for l1 != nil || l2 != nil {
n1, n2 := 0, 0
if l1 != nil {
n1 = l1.Val
l1 = l1.Next
}
if l2 != nil {
n2 = l2.Val
l2 = l2.Next
}
sum := n1 + n2 + carry
sum, carry = sum%10, sum/10
if head == nil {
head = &ListNode{Val: sum}
tail = head
} else {
tail.Next = &ListNode{Val: sum}
tail = tail.Next
}
}
if carry > 0 {
tail.Next = &ListNode{Val: carry}
}
return
}
执行结果
执行用时:24 ms,在所有 Go 提交中击败了 10.96% 的用户
内存消耗:4.7 MB,在所有 Go 提交中击败了 22.11% 的用户
复杂度分析
- 时间复杂度:O(max(m,n)),其中
m
和n
分别为两个链表的长度。我们要遍历两个链表的全部位置,而处理每个位置只需要 O(1) 的时间。 - 空间复杂度:O(1)。注意返回值不计入空间复杂度。
解法二 - 递归
解题思路
从解法一我们可以发现,每次循环都是将两个相同位上的数相加,同时算出进位是多少,那我们就可以写一个递归函数,并将每次的进位作为参数进行传递:
- 递归函数返回相同位上的两数相加后的节点
- 递归函数在
carry
为零,且当其中有一个或两个链表为空的时候终止
代码
/**
* Definition for singly-linked list.
* type ListNode struct {
* Val int
* Next *ListNode
* }
*/
func addTwoNumbers(l1, l2 *ListNode) (head *ListNode) {
return add(l1, l2, 0)
}
func add(l1, l2 *ListNode, carry int) *ListNode {
if l1 == nil && l2 == nil && carry == 0 {
return nil
}
if l1 != nil && l2 == nil && carry == 0 {
return l1
}
if l2 != nil && l1 == nil && carry == 0 {
return l2
}
sum := carry
if l1 != nil {
sum += l1.Val
l1 = l1.Next
}
if l2 != nil {
sum += l2.Val
l2 = l2.Next
}
sum, carry = sum%10, sum/10
node := &ListNode{Val: sum}
node.Next = add(l1, l2, carry)
return node
}
执行结果
执行用时:16 ms,在所有 Go 提交中击败了 38.47% 的用户
内存消耗:4.7 MB,在所有 Go 提交中击败了 12.74% 的用户
复杂度分析
- 时间复杂度:O(min(m,n)),其中
m
和n
分别为两个链表的长度。当其中一个或两个链表为空时,递归终止。 - 空间复杂度:O(min(m,n))。