Go&Java算法之两数相加

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两数相加

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:

image.png

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] 内

0 <= Node.val <= 9

题目数据保证列表表示的数字不含前导零

题解

算法一:模拟法(Java)

由于输入的两个链表都是逆序存储数字的位数的,因此两个链表中同一位置的数字可以直接相加。

我们同时遍历两个链表,逐位计算它们的和,并与当前位置的进位值相加。具体而言,如果当前两个链表处相应位置的数字为 n1,n2,进位值为 carry,则它们的和为 n1+n2+carry;其中,答案链表处相应位置的数字为 (n1+n2+carry)mod10,而新的进位值为 ⌊ n1+n2+carry / 10⌋

如果两个链表的长度不同,则可以认为长度短的链表的后面有若干个 0 。

此外,如果链表遍历结束后,有 carry>0,还需要在答案链表的后面附加一个节点,节点的值为 carry。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        if (l1 == null || l2 == null) {
            return l1 == null ? l2 : l1;
        }
        ListNode head = new ListNode(-1);
        ListNode pre = head;
        int sum = 0;
        int carry = 0;
        while (l1 != null && l2 != null) {
            int temp = l1.val + l2.val + carry;
            sum = temp % 10;
            carry = temp / 10;
            pre.next = new ListNode(sum);
            pre = pre.next;
            l1 = l1.next;
            l2 = l2.next;
        }
        ListNode node = l1 != null ? l1 : l2;
        while (node != null) {
            int temp = node.val + carry;
            sum = temp % 10;
            carry = temp / 10;
            pre.next = new ListNode(sum);
            pre = pre.next;
            node = node.next;
        }
        if (carry != 0) {
            pre.next = new ListNode(carry);
        }
        return head.next;
    }
}

时间复杂度:O(max(m,n))

空间复杂度:O(1)

算法一:模拟法(Go)

使用dummy作为新链表的起点,curr作为dummy的复制,offset作为两个链表对应位置相加,超过10之后的进位,同时遍历l1和l2,构造每个链表节点,两个链表相加的结果与offset相加再与10取模作为链表节点的值,最后返回dummy的next节点即可。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func addTwoNumbers(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
	dummy := &ListNode{Val: -1}
	curr, offset := dummy, 0

	for l1 != nil || l2 != nil {
		l1Val, l2Val := 0, 0
		if l1 != nil {
			l1Val = l1.Val
		}
		if l2 != nil {
			l2Val = l2.Val
		}

		curr.Next = &ListNode{Val: (offset + l1Val + l2Val) % 10}
		offset = (offset + l1Val + l2Val) / 10

		curr = curr.Next
		if l1 != nil {
			l1 = l1.Next
		}
		if l2 != nil {
			l2 = l2.Next
		}
	}

	if offset != 0 {
		curr.Next = &ListNode{Val: offset}
	}
	return dummy.Next
}

时间复杂度:O(max(m,n))

空间复杂度:O(1)