LeetCode 2 - 两数相加

题目描述
给出两个非空的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照逆序的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储一位数字。
如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。
您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。
示例：
输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807

解法一：Python
把链表转化为数字进行求和后在返回成链表，当然这道题有些处心积虑的是如果用C/C++这个方法就不得行，因为其中有测试样例超出了int的长度，但是对Python来说可以全然不顾。当然这个方法也是最为简便的方法，既不用考虑进位，也不用担心两数字长度不一要补0.

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        def get_num(l):
            if not l: return 0
            return l.val + get_num(l.next) * 10
        def make_list(n):
            if n == 0: return None
            l = ListNode(n%10)
            l.next = make_list(n//10)
            return l
        s = get_num(l1) + get_num(l2)
        if s == 0:
            return l1
        return make_list(s)

注意，在Python中，" / “就表示浮点数除法，返回浮点结果;” // "表示整数除法。

解法二：C++ 利用链表，原理同大数加法
伪代码如下：

将当前结点初始化为返回列表的哑结点
将进位 carry 初始化为 0
将 p 和 q 分别初始化为列表 l1 和 l2 的头部
遍历列表 l1 和 l2 直至到达它们的尾端
　　· 将 x 设为结点 p 的值。如果 p 已经到达 l1 的末尾，则将其值设置为 0
　　· 将 y 设为结点 q 的值。如果 q 已经到达 l2 的末尾，则将其值设置为 0
　　· 设定 sum = x + y + carry
　　· 更新进位的值，carry = sum / 10
　　· 创建一个数值为 (summod10) 的新结点，并将其设置为当前结点的下一个结点，然后将当前结点前进到下一个结点
　　·同时，将 p 和 q 前进到下一个结点
检查 carry = 1c是否成立，如果成立，则向返回列表追加一个含有数字 1 的新结点。
返回哑结点的下一个结点

请注意，我们使用哑结点来简化代码。如果没有哑结点，则必须编写额外的条件语句来初始化表头的值

请特别注意以下情况：
l1=[0,1]，l2=[0,1,2] 当一个列表比另一个列表长时
l1=[]，l2=[0,1] 当一个列表为空时，即出现空列表
l1=[9,9]，l2=[1] 求和运算最后可能出现额外的进位，这一点很容易被遗忘

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode dummyHead(0), *curr = &dummyHead; 
        ListNode *p = l1, *q = l2;
        int carry = 0;
        while(p!=NULL||q!=NULL)
        {
            int x = (p!=NULL) ? p->val:0;
            int y = (q!=NULL) ? q->val:0;
            int sum = carry +x + y;
            carry = sum / 10;
            curr->next = new ListNode(sum%10);
            curr = curr->next;
            if(p!=NULL) p = p->next;
            if(q!=NULL) q = q->next;
        }
        if(carry>0) curr->next = new ListNode(carry);
        return dummyHead.next;
    }
};

复杂度分析

时间复杂度： $O(\max(m, n))$ ，假设 $m$ 和 $n$ 分别表示 $l1$ 和 $l2$ 的长度，上面的算法最多重复 $\max(m, n)$ 次。
空间复杂度： $O(\max(m, n))$ ，新列表的长度最多为 $\max(m,n) + 1$ 。

这里补充说明几个知识：

*p = &head 和 *p = list：前者是在申明的时候取head的地址，后者是指向list的指针
" ->" 和 “.” 的区别：前者是指针，后者是结构体
NULL和nullptr的区别：参见c++中nullptr

来源：CSDN

作者：白羊_Aries

链接：https://blog.csdn.net/qq_38204302/article/details/104314470

标签

链表