leetcode演算法題2:兩數相加
阿新 • • 發佈:2018-11-23
題目:給出兩個非空的連結串列用來表示兩個非負的整數。其中,它們各自的位數是按照逆序的方式儲存的,並且它們的每個節點只能儲存一位數字。如果,我們將這兩個數相加起來,則會返回一個新的連結串列來表示它們的和。您可以假設除了數字 0 之外,這兩個數都不會以 0 開頭。
示例:輸入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
輸出:7 -> 0 -> 8
原因:342 + 465 = 80
解析:
如上圖所示,對兩數相加方法的視覺化: 342+465=807,每個結點都包含一個數字,並且數字按位逆序儲存。
演算法
就像你在紙上計算兩個數字的和那樣,我們首先從最低有效位也就是列表 l1 和 l2 的表頭開始相加。由於每位數字都應當處於 0…9 的範圍內,我們計算兩個數字的和時可能會出現“溢位”。例如:5+7=12。在這種情況下,我們會將當前位的數值設定為 2,並將進位 carry = 1 帶入下一次迭代。進位 carry 必定是 0 或 1,這是因為兩個數字相加(考慮到進位)可能出現的最大和為 9 + 9 + 1 = 19。
虛擬碼如下:
- 將當前結點初始化為返回列表的啞結點。
- 將進位 carry 初始化為 0。
- 將 p和 q分別初始化為列表 l1 和 l2 的頭部。
- 遍歷列表 l1 和 l2 直至到達它們的尾端。
- 將 x設為結點 p 的值。如果 p 已經到達 l1的末尾,則將其值設定為 0。
- 將 y設為結點 q的值。如果 q已經到達 l2 的末尾,則將其值設定為 0。
- 設定 sum=x+y+carry。
- 更新進位的值,carry = sum / 10。
- 建立一個數值為 (sum mod 10)的新結點,並將其設定為當前結點的下一個結點,然後將當前結點前進到下一個結點。
- 同時,將 p 和 q前進到下一個結點。
- 檢查 carry = 1是否成立,如果成立,則向返回列表追加一個含有數字 1的新結點。
- 返回啞結點的下一個結點。
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummyHead = new ListNode(0);
ListNode p = l1, q = l2, curr = dummyHead;
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;
}
}
複雜度分析
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時間複雜度:O(max(m,n)),假設 m和 n 分別表示 l1 和 l2 的長度,上面的演算法最多重複max(m,n) 次。
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空間複雜度:O(max(m,n)), 新列表的長度最多為max(m,n)+1。