leetcode 02 大数相加

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。

leetcode 02 大数相加 - 图1

示例输入输出

  1. 输入：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
  2. 输出：[7,0,8]
  3. 解释：342 + 465 = 807.
输入：l1 = [0], l2 = [0]
输出：[0]

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]

思路

模拟常规加法：

  • 从低位向高位做加法运算，如果超过9，则进位，由carry记录。
  • 算法解析：
    • 参数：头节点head，尾节点tail，进位carry，两数相加sum.
    • 终止条件：两个链表遍历到尽头
    • 迭代过程需要做的事：
      • 记录每一位的结果
      • 记录进位carry
      • 移动尾节点指针
    • 复杂度分析：
      • 时间复杂度：O（max（m，n））即两链表最长一条的长度
      • 空间复杂度：O（max（m，n））+1 最长链表长度+1（算上carry）

  • 代码

    • 核心代码模式：
    • class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
   ListNode head = null, tail = null;
   //@carry： 进位
   int carry = 0;
   while(l1 != null || l2 != null){
       int target1,target2;
       if(l1 != null){
           target1 = l1.val;
       }else{
           target1 = 0;
       }
       if(l2 != null){
           target2 = l2.val;
       }else{
           target2 = 0;
       }
       int sum = target1 + target2 + carry;
       /**
       *当head为null时，为第一次循环，此时还没有建立第一个节点，直接用sum除以10得到的余数作             
       *为第一个节点，sum/10为进位，只可能是0或1.
       *当head不为null时，只需要尾节点的下一个节点改为sum%10即可，然后让tail继续指向链表末                
       *端。
       */
       if(head == null){
           head = tail = new ListNode(sum%10);
       }else{

           tail.next = new ListNode(sum%10);
           tail = tail.next;
       }
       carry = sum/10;
       //只要有一方非空，计算就要继续下去
       if(l1 != null){
           l1 = l1.next;
       }
       if(l2 != null){
           l2 = l2.next;
       }

   }
   //结束循环后，如果还有进位，将它添加到尾部。例子：99+1
   if(carry > 0){
       tail.next = new ListNode(carry);
   }
   return head;
}