LeetCode-两数相加(002)

发布于:2025-02-11 ⋅ 阅读:(88) ⋅ 点赞:(0)

一.题目描述

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。

二.示例 

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]

三.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

四.解法:

方法:模拟

我们同时遍历两个链表 l1 和 l2,并使用变量 carry 表示当前是否有进位。

每次遍历时,我们取出对应链表的当前位,计算它们与进位 carry 的和,然后更新进位的值,最后将当前位的值加入答案链表。如果两个链表都遍历完了,并且进位为 0 时,遍历结束。

最后我们返回答案链表的头节点即可。

时间复杂度 O(max(m,n)),其中 m 和 n 分别为两个链表的长度。我们需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。忽略答案的空间消耗,空间复杂度 O(1)。

Java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) {
        // 创建一个哑节点,作为结果链表的头节点
        ListNode dummy = new ListNode(0);
        // 初始化进位为0
        int carry = 0;
        // 当前节点指针,初始化为哑节点
        ListNode cur = dummy;
        
        // 当 l1、l2 或进位不为0时,继续循环
        while (l1 != null || l2 != null || carry != 0) {
            // 计算当前位的和,考虑 l1、l2 的当前值和进位
            int s = (l1 == null ? 0 : l1.val) + (l2 == null ? 0 : l2.val) + carry;
            // 更新进位
            carry = s / 10;
            // 创建新节点,存储当前位的结果
            cur.next = new ListNode(s % 10);
            // 移动当前节点指针
            cur = cur.next;
            // 移动 l1 和 l2 指针到下一个节点
            l1 = l1 == null ? null : l1.next;
            l2 = l2 == null ? null : l2.next;
        }
        
        // 返回结果链表的头节点
        return dummy.next;
    }
}

注释说明
    哑节点:用于简化链表操作,最终返回结果链表的头节点。
    进位:用于处理两个节点相加超过 10 的情况。
    循环条件:当 l1、l2 或 carry 不为 0 时,继续处理。
    计算和:考虑 l1、l2 的当前值和进位。
    更新进位:通过 s / 10 计算新的进位。
    创建新节点:存储当前位的结果。
    移动指针:更新 cur、l1 和 l2 指针以处理下一个节点。

Kotlin代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode(var `val`: Int) {
 *     var next: ListNode? = null
 *     constructor(`val`: Int, next: ListNode?) : this(`val`) {
 *         this.next = next
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    fun addTwoNumbers(l1: ListNode?, l2: ListNode?): ListNode? {
        // 创建一个哑节点,作为结果链表的头节点
        val dummy = ListNode(0)
        // 初始化进位为0
        var carry = 0
        // 当前节点指针,初始化为哑节点
        var cur = dummy
        // 定义可变的 l1 和 l2
        var p = l1
        var q = l2
        
        // 当 p、q 或进位不为0时,继续循环
        while (p != null || q != null || carry != 0) {
            // 计算当前位的和,考虑 p、q 的当前值和进位
            val x = p?.`val` ?: 0
            val y = q?.`val` ?: 0
            val sum = x + y + carry
            // 更新进位
            carry = sum / 10
            // 创建新节点,存储当前位的结果
            cur.next = ListNode(sum % 10)
            // 移动当前节点指针
            cur = cur.next!!
            // 移动 p 和 q 指针到下一个节点
            p = p?.next
            q = q?.next
        }
        
        // 返回结果链表的头节点
        return dummy.next
    }
}

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