Leetcode---2.两数相加(链表)

2023-11-14 11:02:40

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

链接：https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers

解题思路
这种链表相加的题目是非常简单的，只需要将解题的表达式写出来便一目了然，以本题的例题为例：(2->4->3)+(5->6->4) = (7->0->8)，根据加法的计算过程我们知道首先从低位开始算起，也就是说应该先计算2+5=7，所以思路来了：

首先取出“+”左右两边两个数的最低位，也就是

let val1 = l1.val
let val2 = l2.val

其次求出他们的和并作为输出结果的最低位（由于输出的结果是链表的形式保存，所以我们应该写成这种形式）

let sum = new ListNode('0')
sum.next = new ListNode(“结果” % 10)//之所以要“结果” % 10是因为我们的计算结果是有可能大于10的，所以需要取余

所以初步的代码如下：

var addTwoNumbers = function(l1, l2) {
    let sum = new ListNode('0') // 创建一个头链表用于保存结果
    let head = sum // 保存头链表的位置用于最后的链表返回
    while (l1 || l2) {//在两个链表之中有一个存在的前提下执行下面的逻辑
        let val1 = l1.val
        let val2 = l2.val
        let r1 = val1 + val2//求和
        sum.next = new ListNode(r1 % 10)//sum的下一个节点
        sum = sum.next //sum指向下一个节点
       if (l1) l1 = l1.next //l1指向下一个节点，以便计算第二个节点的值
        if(l2) l2 = l2.next //l2指向下一个节点，以便计算第二个节点的值
    }
    return head.next //返回计算结果，之所以用head.next是因为head中保存的第一个节点是刚开始定义的“0”
};

下面便是开始进行优化了，作为一名大学生我们应该知道的第一点是加法运算是有进位的，所以考虑将进位加入代码中

    let addOne = 0 //进位
    let sum = new ListNode('0')
    let head = sum
    while (addOne || l1 || l2) {//在进位或者两个链表之中有一个存在的前提下执行下面的逻辑
        let val1 = l1.val
        let val2 = l2.val
        let r1 = val1 + val2 + addOne//求和
        addOne = r1 >= 10 ? 1 : 0 // 如果求和结果>=10，那么进位为1，否则为0
        sum.next = new ListNode(r1 % 10)
        sum = sum.next 
       if (l1) l1 = l1.next 
        if(l2) l2 = l2.next 
    }
    return head.next
};

能写出以上代码已经接近成功了，但是离成功还差个那么一步，当我们提交的时候并不能通过所有的案例，不能通过的一个案例为：[9999]与[99]相加，这是因为l1与l2相加的过程中，当指针指向第三个9的时候l1的9是存在的而l2的9是不存在的，也就是为null，所以无法相加会进行报错，所以我们需要进行一步优化,如果值不存在时，将其设置为0，然后再进行相加即可，完成代码如下：

var addTwoNumbers = function(l1, l2) {
    let addOne = 0
    let sum = new ListNode('0')
    let head = sum
    while (addOne || l1 || l2) {
        let val1 = l1 !== null ? l1.val : 0 // 优化点
        let val2 = l2 !== null ? l2.val : 0 //优化点
        let r1 = val1 + val2 + addOne
        addOne = r1 >= 10 ? 1 : 0
        sum.next = new ListNode(r1 % 10)
        sum = sum.next 
        if (l1) l1 = l1.next 
        if (l2) l2 = l2.next 
    }
    return head.next
};

这个解法是最直接的最通用的，以后无论多少个数相加都可以采用这种思路，我认为学习算法，做的多了，慢慢的就会举一反三了

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * }
 */
/**
 * @param {ListNode} l1
 * @param {ListNode} l2
 * @return {ListNode}
 */
var addTwoNumbers = function(l1, l2) {
    let addOne = 0
    let sum = new ListNode('0')
    let head = sum
    while (addOne || l1 || l2) {
        let val1 = l1 !== null ? l1.val : 0
        let val2 = l2 !== null ? l2.val : 0
        let r1 = val1 + val2 + addOne
        addOne = r1 >= 10 ? 1 : 0
        sum.next = new ListNode(r1 % 10)
        sum = sum.next 
        if (l1) l1 = l1.next 
        if (l2) l2 = l2.next 
    }
    return head.next
};

作者：afeng-xiu
链接：https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers/solution/liang-ge-shu-xiang-jia-zui-rong-yi-li-jie-de-jie-f/

链表需要指定头部变化的位置另设一个指针要注意最后的进位以及输出要去除头部的0 .next
自己java写的答案：

package com.kuang.LeetcodeStuddy;
public class leetcode2_1 {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode prev = new ListNode(0);
        int carry = 0;
        ListNode cur = prev;
        while(l1!=null || l2!=null){
            int x= l1 !=null ? l1.val : 0;
            int y = l2 !=null ? l2.val : 0;
            int sum = x + y + carry;
            carry = sum / 10;
            sum = sum % 10;
            cur.next = new ListNode(sum);
            cur = cur.next;
            if(l1 !=null){
                l1 = l1.next;
            }
            if(l2 !=null){
                l2 = l2.next;
            }
        }
        if(carry == 1){
            cur.next = new ListNode(carry);
        }
        return prev.next;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
        ListNode i1 = new ListNode(0);
        ListNode l1 = i1;
        l1.next = new ListNode(2);
        l1 = l1.next;
        l1.next = new ListNode(4);
        l1 = l1.next;
        l1.next = new ListNode(3);
        l1 = l1.next;
        System.out.println(i1.next);


        ListNode i2 = new ListNode(0);
        ListNode l2 = i2;
        l2.next = new ListNode(5);
        l2 = l2.next;
        l2.next = new ListNode(6);
        l2 = l2.next;
        l2.next = new ListNode(4);
        l2 = l2.next;
        System.out.println(i2.next);

        leetcode2 leetcode2 = new leetcode2();
        ListNode listNode = leetcode2.addTwoNumbers(i1.next, i2.next);
        System.out.println(listNode);
    }
}

ListNode类

package com.kuang.LeetcodeStuddy;

public class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode() {}
    ListNode(int val) { this.val = val; }
    ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }

    @Override
    public String toString() {
        return "ListNode{" +
                "val=" + val +
                ", next=" + next +
                '}';
    }
}

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