LeetCode刷题-两数相加

前言说明

算法学习，日常刷题记录。

题目连接

两数相加

题目内容

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:

链表

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

分析过程

如果是把两个链表的值转换出来，两个值相加得到新值，新值再转为链表，这是不可行的。

因为范围太大了，每个链表中的节点数在范围[1, 100]内，最大已经达到了100位的数，在链表转为值时可能会溢出，导致转的值不正确。

这道题需要使用模拟的方法，按照我们平时两数相加的竖式计算的思路走，同时从头到尾遍历两个链表，构造出两数之和的链表。

第一步

定义计算两数之和的链表的中间节点node，在竖式计算过程需要用来保存中间节点。

定义两数之和的链表head，head初始指向node，在最后直接返回head就是答案。

定义是否进位isCarry，初始为false，在竖式计算过程需要用来处理进位。

第二步

while循环，模拟竖式计算，同时从头到尾遍历两个链表l1、l2，构造出两数之和的链表，当两个链表l1、l2都为空时结束循环。

第三步

每次while循环时：

1、定义竖式计算时两数相加的结果val，分别处理两个链表l1、l2，处理链表时，先赋值累加给val，再把自身指向下一个节点的指针next，

2、通过是否进位的标识isCarry判断当前是否有进位，如果有进位，val加1。

3、通过判断val是否大于9，更新是否进位的标识isCarry。

4、若val大于9，val减10取个位数。

5、把val赋给中间节点node的值。

6、若两个链表l1、l2还不是都为空，那么后面还会再有节点，否则后面没有节点了，构造下一个节点时，通过把中间节点node的下一个节点指针next指向一个新构造的节点来完成，再把中间接节点node自身指向它的下一个节点node.next，在下一次循环时就能把下一个值赋给下一个节点。

第四步

while循环结束后，若还有进位，那么前面构造出来的链表要往后添加一个节点，即在链表的最后一个节点添加它的下一个节点，即中间节点node的下一个节点指针next指向一个新构造的节点，新构造的节点的值为1。

第五步

返回两数之和的链表head，结束程序。

解答代码

/**
 * 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) {
        // 模拟，按照两数相加的竖式计算的思路走，同时从头到尾遍历两个链表，构造出两数之和的链表

        // 定义计算两数之和的链表的中间节点
        ListNode node = new ListNode();

        // 定义两数之和的链表
        ListNode head = node;

        // 定义是否进位
        boolean isCarry = false;

        // 循环，模拟竖式计算，同时从头到尾遍历两个链表，构造出两数之和的链表，当两个链表都为空时结束循环
        while (l1 != null || l2 != null) {
            // 定义竖式计算时两数相加的结果
            int val = 0;

            // 处理第一个链表
            if (l1 != null) {
                val += l1.val;
                l1 = l1.next;
            }

            // 处理第二个链表
            if (l2 != null) {
                val += l2.val;
                l2 = l2.next;
            }

            // 如果前面有进位，两数相加的结果加1
            val = isCarry ? val + 1 : val;

            // 判断当前位是否有进位，若大于9，则需要进位
            isCarry = val > 9;

            if (val > 9) {
                // 若大于9，则减10取个位数
                val = val - 10;
            }

            // 把两数相加的结果赋给新链表的节点
            node.val = val;

            if (l1 != null || l2 != null) {
                // 若两个链表都为空，那么后面不会再有节点，所以如果新链表后面不进位，那么后面也不会再有节点
                node.next = new ListNode();
                node = node.next;
            }
        }

        if (isCarry) {
            // 如果新链表后面进位，那么要补充一位
            node.next = new ListNode(1);
        }

        // 返回两数之和的链表
        return head;
    }
}

提交结果

执行用时2ms，时间击败96.94%的用户，内存消耗38.7MB，空间击败52.44%的用户。

运行结果

原文链接

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