第二題:兩數相加
問題描述
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 = 807
方法思路
我們使用變數來跟蹤進位,並從包含最低有效位的表頭開始模擬逐位相加的過程。對兩數相加方法的視覺化: 342 + 465 = 807342+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 l1l1 和 l2l2 的表頭開始相加。由於每位數字都應當處於 0 \ldots 90…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 = 125+7=12。在這種情況下,我們會將當前位的數值設定為 22,並將進位 carry = 1carry=1 帶入下一次迭代。進位 carrycarry 必定是 00 或 11,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 = 199+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 carrycarry 初始化為 00。
將 pp 和 qq 分別初始化為列表 l1l1 和 l2l2 的頭部。
遍歷列表 l1l1 和 l2l2 直至到達它們的尾端。
將 xx 設為結點 pp 的值。如果 pp 已經到達 l1l1 的末尾,則將其值設定為 00。
將 yy 設為結點 qq 的值。如果 qq 已經到達 l2l2 的末尾,則將其值設定為 00。
設定 sum = x + y + carrysum=x+y+carry。
更新進位的值,carry = sum / 10carry=sum/10。
建立一個數值為 (sum \bmod 10)(summod10) 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 pp 和 qq 前進到下一個結點。
檢查 carry = 1carry=1 是否成立,如果成立,則向返回列表追加一個含有數字 11 的新結點。
返回啞結點的下一個結點。
請注意,我們使用啞結點來簡化程式碼。如果沒有啞結點,則必須編寫額外的條件語句來初始化表頭的值。
java程式碼
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; }