【LeetCode 】NO.2两数相加

2023-12-25 18:18
文章标签 leetcode 相加 两数 no.2

本文主要是介绍【LeetCode 】NO.2两数相加,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

NO.2两数相加

原题:

给定两个非空链表来表示两个非负整数。位数按照逆序方式存储,它们的每个节点只存储单个数字。将两数相加返回一个新的链表。

你可以假设除了数字 0 之外,这两个数字都不会以零开头。

示例:

输入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出:7 -> 0 -> 8
原因:342 + 465 = 807

 

看到这个题是懵逼的,并没有学过数据结构,编程全靠天分(真不要脸)但是这个题能够体现我刷LeetCode的原因,就是想通过刷题来提高编程能力,顺便把数据结构补了。所以立刻上网查资料恶补链表,一通折腾算是明白一点,这里不展开说明,等我彻底吃透链表再来跟大家分享。

 

 


方法:初等数学

思路

我们使用变量来跟踪进位,并从包含最低有效位的表头开始模拟逐位相加的过程。

 

图1,对两数相加方法的可视化: 342+465=807342 + 465 = 807342+465=807, 每个结点都包含一个数字,并且数字按位逆序存储。

算法

就像你在纸上计算两个数字的和那样,我们首先从最低有效位也就是列表 l1l1l1 和 l2l2l2 的表头开始相加。由于每位数字都应当处于 0…90 \ldots 90…9 的范围内,我们计算两个数字的和时可能会出现“溢出”。例如,5+7=125 + 7 = 125+7=12。在这种情况下,我们会将当前位的数值设置为 222,并将进位 carry=1carry = 1carry=1 带入下一次迭代。进位 carrycarrycarry 必定是 000 或 111,这是因为两个数字相加(考虑到进位)可能出现的最大和为 9+9+1=199 + 9 + 1 = 199+9+1=19。

伪代码如下:

  • 将当前结点初始化为返回列表的哑结点。

  • 将进位 carrycarrycarry 初始化为 000。

  • 将 ppp 和 qqq 分别初始化为列表 l1l1l1 和 l2l2l2 的头部。

  • 遍历列表 l1l1l1 和 l2l2l2 直至到达它们的尾端。

    • 将 xxx 设为结点 ppp 的值。如果 ppp 已经到达 l1l1l1 的末尾,则将其值设置为 000。

    • 将 yyy 设为结点 qqq 的值。如果 qqq 已经到达 l2l2l2 的末尾,则将其值设置为 000。

    • 设定 sum=x+y+carrysum = x + y + carrysum=x+y+carry。

    • 更新进位的值,carry=sum/10carry = sum / 10carry=sum/10。

    • 创建一个数值为 (sum mod 10)(sum \bmod 10)(summod10) 的新结点,并将其设置为当前结点的下一个结点,然后将当前结点前进到下一个结点。

    • 同时,将 ppp 和 qqq 前进到下一个结点。

  • 检查 carry=1carry = 1carry=1 是否成立,如果成立,则向返回列表追加一个含有数字 111 的新结点。

  • 返回哑结点的下一个结点。

请注意,我们使用哑结点来简化代码。如果没有哑结点,则必须编写额外的条件语句来初始化表头的值。

请特别注意以下情况:

测试用例说明
l1=[0,1]l1=[0,1]l1=[0,1]
l2=[0,1,2]l2=[0,1,2]l2=[0,1,2]
当一个列表比另一个列表长时。
l1=[]l1=[]l1=[]
l2=[0,1]l2=[0,1]l2=[0,1]
当一个列表为空时,即出现空列表。
l1=[9,9]l1=[9,9]l1=[9,9]
l2=[1]l2=[1]l2=[1]
求和运算最后可能出现额外的进位,这一点很容易被遗忘

 

 

又去网上查了查资料,自己做了几次尝试最后算是把这题解决了,废话不说直接上解答。

解法:

把链表l1和l2中的数字从左到右一个个读取出来的同时按照位数规律乘10的n次,同时存入变量a。然后创建两个链表,temp和l3,l3是用来最后输出temp的,因为l3一直都指向temp的初始位置。  a对10取余的值放入temp中。

 

while l1 != None or l2 !=None or a != 0:

这行代码以 a or b or c来解释or的用法,  

当a为真时,直接返回a(也就是真),b和c不再去看它;

当a为假,看b,如果b为真,就返回b(也就是真),c不再去看它

当a,b为假,c为真,就返回c(也就是真)

当a,b,c都为假,就直接返回a(也就是假)

False(假)包括0(包括0.0等)、None、''和空集等情况

 

# Definition for singly-linked list.
class ListNode:def __init__(self, x):self.val = xself.next = Noneclass Solution:def addTwoNumbers(self, l1, l2):""":type l1: ListNode:type l2: ListNode:rtype: ListNode"""# 先初始化temp链表,l3链表指向temp的0值地址temp =ListNode(0)l3 = tempa = 0# 当l1不为空或者l2不为空或者a不等于0的时候while l1 != None or l2 != None or a != 0:if l1 != None:# a等于a加上l1当前的值a += l1.val# l1的指针指向下一个l1 = l1.nextif l2 != None:a += l2.vall2 = l2.next# temp的下一个的值就是 a%10temp.next = ListNode(a % 10)temp = temp.nexta = a // 10# l3代替temp来输出链表return l3.next

 


执行速度排名第一的代码,只有膜拜

head = ListNode(0)
head.next = l1
carry = 0while l1 and l2:s = l1.val + l2.val + carryval, carry = s % 10, s // 10l1.val = val
prev, l1, l2 = l1, l1.next, l2.nextl = l1 or l2
prev.next = l
while l and carry:s = l.val + carryval, carry = s % 10, s // 10l.val = valprev, l = l, l.nextif carry:prev.next = ListNode(1)return head.next


第二天的LeetCode刷题,今天这个题做的很累,但是收获挺多,感兴趣的小伙伴加我微信拉你进群,我们一起每日一刷,一起进步。

 

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