题目地址
https://leetcode.com/problems/add-two-numbers/description/
题目描述
You are given two non-empty linked lists representing two non-negative integers. The digits are stored in reverse order and each of their nodes contain a single digit. Add the two numbers and return it as a linked list.
You may assume the two numbers do not contain any leading zero, except the number 0 itself.
Example
Input: (2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
Output: 7 -> 0 -> 8
Explanation: 342 + 465 = 807.
思路
设立一个表示进位的变量carried,建立一个新链表,
把输入的两个链表从头往后同时处理,每两个相加,将结果加上carried后的值作为一个新节点到新链表后面。
(图片来自: https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation)
关键点解析
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链表这种数据结构的特点和使用
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用一个carried变量来实现进位的功能,每次相加之后计算carried,并用于下一位的计算
代码
- 语言支持:JS,C++
JavaScript:
/** * Definition for singly-linked list. * function ListNode(val) { * this.val = val; * this.next = null; * } */ /** * @param {ListNode} l1 * @param {ListNode} l2 * @return {ListNode} */ var addTwoNumbers = function(l1, l2) { if (l1 === null || l2 === null) return null // 使用dummyHead可以简化对链表的处理,dummyHead.next指向新链表 let dummyHead = new ListNode(0) let cur1 = l1 let cur2 = l2 let cur = dummyHead // cur用于计算新链表 let carry = 0 // 进位标志 while (cur1 !== null || cur2 !== null) { let val1 = cur1 !== null ? cur1.val : 0 let val2 = cur2 !== null ? cur2.val : 0 let sum = val1 + val2 + carry let newNode = new ListNode(sum % 10) // sum%10取模结果范围为0~9,即为当前节点的值 carry = sum >= 10 ? 1 : 0 // sum>=10,carry=1,表示有进位 cur.next = newNode cur = cur.next if (cur1 !== null) { cur1 = cur1.next } if (cur2 !== null) { cur2 = cur2.next } } if (carry > 0) { // 如果最后还有进位,新加一个节点 cur.next = new ListNode(carry) } return dummyHead.next };
C++
C++代码与上面的JavaScript代码略有不同:将carry是否为0的判断放到了while循环中
/** * 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* ret = nullptr; ListNode* cur = nullptr; int carry = 0; while (l1 != nullptr || l2 != nullptr || carry != 0) { carry += (l1 == nullptr ? 0 : l1->val) + (l2 == nullptr ? 0 : l2->val); auto temp = new ListNode(carry % 10); carry /= 10; if (ret == nullptr) { ret = temp; cur = ret; } else { cur->next = temp; cur = cur->next; } l1 = l1 == nullptr ? nullptr : l1->next; l2 = l2 == nullptr ? nullptr : l2->next; } return ret; } };
拓展
通过单链表的定义可以得知,单链表也是递归结构,因此,也可以使用递归的方式来进行reverse操作。
由于单链表是线性的,使用递归方式将导致栈的使用也是线性的,当链表长度达到一定程度时,递归会导致爆栈,因此,现实中并不推荐使用递归方式来操作链表。
描述
- 将两个链表的第一个节点值相加,结果转为0-10之间的个位数,并设置进位信息
- 将两个链表第一个节点以后的链表做带进位的递归相加
- 将第一步得到的头节点的next指向第二步返回的链表
C++实现
// 普通递归 class Solution { public: ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { return addTwoNumbers(l1, l2, 0); } private: ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2, int carry) { if (l1 == nullptr && l2 == nullptr && carry == 0) return nullptr; carry += (l1 == nullptr ? 0 : l1->val) + (l2 == nullptr ? 0 : l2->val); auto ret = new ListNode(carry % 10); ret->next = addTwoNumbers(l1 == nullptr ? l1 : l1->next, l2 == nullptr ? l2 : l2->next, carry / 10); return ret; } }; // (类似)尾递归 class Solution { public: ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { ListNode* head = nullptr; addTwoNumbers(head, nullptr, l1, l2, 0); return head; } private: void addTwoNumbers(ListNode*& head, ListNode* cur, ListNode* l1, ListNode* l2, int carry) { if (l1 == nullptr && l2 == nullptr && carry == 0) return; carry += (l1 == nullptr ? 0 : l1->val) + (l2 == nullptr ? 0 : l2->val); auto temp = new ListNode(carry % 10); if (cur == nullptr) { head = temp; cur = head; } else { cur->next = temp; cur = cur->next; } addTwoNumbers(head, cur, l1 == nullptr ? l1 : l1->next, l2 == nullptr ? l2 : l2->next, carry / 10); } };