Add Two Numbers LeetCode第二題
阿新 • • 發佈：2019-01-24
- 題目描述：
You are given two linked lists representing two non-negative numbers.
The digits are stored in reverse order and each of their nodes contain a single digit.
Add the two numbers and return it as a linked list.
Input: (2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
Output: 7 -> 0 -> 8起初沒看懂啥意思，後來百度了一下，又回過頭看了一下題目描述，才知道題目是讓幹啥的了，也就是我上面標紅的部分，其實這個題目是簡化了的“大數相加”，從以下兩個方面來降低了題目的難度：
- 連結串列，每一個node中儲存的是一位，可以直接使用
- 給的連結串列是所要求和的書的倒序(reverse)，即：2->4->3實際上所表示的是342，帶上進位直接迴圈相加就行了
但是在處理的過程中，要注意以下問題：
- 兩個連結串列的長度相同，並且相加所得的和的長度仍然不變，這是最簡單的情形，記之為：ABC+DEF=GHI(注，這裡的加數也是逆序的，與題目中描述的連結串列的形式是一致的，即ABC對應的真實的資料位CBA，下面沒有特別說明的，都是按照這種形式)，這種情況下，相加結束之後，即得到了最終的結果
- 兩個連結串列的長度相同，但是相加所得的和的長度比原來的數的長度要長，這種情形較之剛才的稍微複雜一點，但還也不是特別複雜，記之為：ABC+DEF=GHIJ，這種情況下，相加結束之後，最終會剩餘一個進位，這就需要在返回結果之前，還需要將進位新增到結果連結串列的尾部
- 兩個連結串列的長度不同，這種情形下，又可以分出一下幾種小情況：
- 較短部分相加之後，沒有向上的進位，將兩個加數記為ABC和DEFG，即ABC和DEF相加完之後，沒有往上的進位，此時只需要將剩餘的F位新增到結果連結串列的末尾即可
- 較短部分相加之後，有向上的進位，但是較長加數的剩餘部分的第一位和進位相加後，沒有再向上的後續進位，若將兩個加數分別記為：AB和CDEF，即AB和CD向加之後，產生了一個向上的進位carry，此時CDEF中的E位要和carry相加，但是E和carry向加之後，沒有進一步的進位，這種情況下，直接將E和carry相加的值重新賦值給E位，並將後續的位直接連線到結果連結串列中末尾就行了
- 較短部分相加之後，有向上的進位，並且較長加數的剩餘部分的第一位和進位相加後，又產生了後續的進位，這種進位關係，直到後邊的某一位才結束，若將兩個加數分別記為：AB和CDEFGHI，即AD和CD相加之後，產生了一個向上的進位carry，此時CDEFGHI中E為和carry相加之後又產生了新的進位，這種進位關係直到後邊的某一位才結束，這種情況下，除了要將EFGHI新增到結果連結串列外，還行要按序執行和carry的相加，直到某位加完之後，不再產生進位
直接上程式碼，先上一個C++的
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
ListNode* pResultList = new ListNode(-1);
pResultList->next = NULL;
ListNode* p1 = l1;
ListNode* p2 = l2;
ListNode* pResultTailNode, *pResultNode;
int carry = 0, number = 0; //記錄進位資訊和結果(指mod 10 之後)
//初始化resultList
pResultTailNode = pResultList;
pResultNode = NULL;
while(NULL != p1 && NULL != p2)
{
number = (p1->val + p2->val + carry) % 10;
carry = (p1->val + p2->val + carry) / 10;
pResultTailNode->next = new ListNode(number);
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
pResultTailNode->next = NULL;
p1 = p1->next;
p2 = p2->next;
}
if (NULL != p1)
{
pResultTailNode->next = p1;
while(NULL != p1)
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p1->val + carry) % 10;
carry = (p1->val + carry) / 10;
p1->val = number;
p1 = p1->next;
}
}
if (NULL != p2)
{
pResultTailNode->next = p2;
while(NULL != p2)
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p2->val + carry) % 10;
carry = (p2->val + carry) / 10;
p2->val = number;
p2 = p2->next;
}
}
if (0 != carry)
{
pResultTailNode->next = new ListNode(carry);
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
pResultTailNode->next = NULL;
}
pResultTailNode = pResultList->next;
delete pResultList;
pResultList = pResultTailNode;
return pResultList;
}
};
剛剛又修改了一下，只是在第41和第54行處的while迴圈條件上加了對carry的判斷，因為當carry為0時，就不需要再往後遍歷執行了，
if (NULL != p1)
{
pResultTailNode->next = p1;
<span style="background-color: rgb(255, 0, 0);">while(NULL != p1 && 0 != carry)</span>
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p1->val + carry) % 10;
carry = (p1->val + carry) / 10;
p1->val = number;
p1 = p1->next;
}
}
if (NULL != p2)
{
pResultTailNode->next = p2;
<span style="background-color: rgb(255, 0, 0);">while(NULL != p2 && 0 != carry)</span>
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p2->val + carry) % 10;
carry = (p2->val + carry) / 10;
p2->val = number;
p2 = p2->next;
}
}
後來又寫了一個C版本的，與C++版本的相比，執行時間要減少了一半，直接貼程式碼
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* struct ListNode *next;
* };
*/
struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2) {
struct ListNode* pResultList = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
pResultList->next = NULL;
struct ListNode* p1 = l1;
struct ListNode* p2 = l2;
struct ListNode* pResultTailNode, *pResultNode;
int carry = 0, number = 0; //記錄進位資訊和結果(指mod 10 之後)
//初始化resultList
pResultTailNode = pResultList;
pResultNode = NULL;
while(NULL != p1 && NULL != p2)
{
number = (p1->val + p2->val + carry) % 10;
carry = (p1->val + p2->val + carry) / 10;
pResultTailNode->next = (struct ListNode *)malloc(sizeof(struct ListNode));
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
pResultTailNode->val = number;
pResultTailNode->next = NULL;
p1 = p1->next;
p2 = p2->next;
}
if (NULL != p1)
{
pResultTailNode->next = p1;
while(NULL != p1)
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p1->val + carry) % 10;
carry = (p1->val + carry) / 10;
p1->val = number;
p1 = p1->next;
}
}
if (NULL != p2)
{
pResultTailNode->next = p2;
while(NULL != p2)
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p2->val + carry) % 10;
carry = (p2->val + carry) / 10;
p2->val = number;
p2 = p2->next;
}
}
if (0 != carry)
{
pResultTailNode->next = (struct ListNode *)malloc(sizeof(struct ListNode));
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
pResultTailNode->val = carry;
pResultTailNode->next = NULL;
}
pResultTailNode = pResultList->next;
free(pResultList);
pResultList = pResultTailNode;
return pResultList;
}
與C++版本的類似，在while迴圈中，如果加上對carry的判斷，執行時間會減少2ms，
if (NULL != p1)
{
pResultTailNode->next = p1;
while(NULL != p1 && 0 != carry)
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p1->val + carry) % 10;
carry = (p1->val + carry) / 10;
p1->val = number;
p1 = p1->next;
}
}
if (NULL != p2)
{
pResultTailNode->next = p2;
while(NULL != p2 && 0 != carry)
{
pResultTailNode = pResultTailNode->next;
number = (p2->val + carry) % 10;
carry = (p2->val + carry) / 10;
p2->val = number;
p2 = p2->next;
}
}
注：關於程式碼最後的三句：
pResultTailNode = pResultList->next;
delete pResultList;
pResultList = pResultTailNode;有更近一步優化的，還望進一步交流~~