# 2.两数相加
# 题目描述 (opens new window)
TIP
标签: 递归、链表、数学
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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。
# 算法思路
这道题目是一道比较基础的链表方面的题目, 解题思路就是建立一个新链表, 然后把输入的两个链表从头往后撸, 每两个相加, 添加一个新节点到新链表后面。
为了避免两个输入链表同时为空,我们建立一个 dummyHead
结点,将两个结点相加生成的新结点按顺序加到 dummyHead
结点之后,由于 dummyHead
结点本身不能变,所以我们用一个指针 cur
来指向新链表的最后一个结点。
可以开始让两个链表相加了,这道题好就好在最低位在链表的开头,所以我们可以在遍历链表的同时按从低到高的顺序直接相加。while
循环的条件两个链表中只要有一个不为空就行,由于链表可能为空,所以我们在取当前结点值的时候,先判断一下,若为空则取 0,否则取结点值。然后把两个结点值相加,同时还要加上进位 carry。
然后更新 carry
,直接 sum/10
即可,然后以 sum % 10
为值建立一个新结点,连到 cur
后面,然后 cur
移动到下一个结点。之后再更新两个结点,若存在,则指向下一个位置。while 循环退出之后,最高位的进位问题要最后特殊处理一下,若 carry 为 1,则再建一个值为 1 的结点,代码如下:
/**
* 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) {
// 创建虚拟头节点
let dummyHead = new ListNode(-1);
// 将虚拟头结点赋值被cur 之后这个cur会不断地向后移动
let cur = dummyHead;
// 总和
let sum = 0;
// 进位
let carry = 0;
// 这里使用或运算符, 因为两个链表的长度可能会不一样
while (l1 || l2) {
// 首先sum就是两个节点的值添加上进制
sum = (l1 ? l1.val : 0) + (l2 ? l2.val : 0) + carry;
// 进位 很显然 如果sum 大于10 说明进制为1 否则为 0
carry = sum >= 10 ? 1 : 0
// 新的链表的下一个节点: 和对10取余
cur.next = new ListNode(sum % 10);
// 将cur移动到下一个节点
cur = cur.next;
// l1 和 l2 都存在的情况下 也都往后面移动
l1 && (l1 = l1.next);
l2 && (l2 = l2.next);
}
// 如果最后两个数相加完毕之后还有可能有进制 也就是carry值为1
if (carry !== 0) {
cur.next = new ListNode(carry)
}
// 最后将新链表的头结点返回出去就行
return dummyHead.next;
};
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/**
* Definition for singly-linked list.
* class ListNode {
* val: number
* next: ListNode | null
* constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
* this.val = (val===undefined ? 0 : val)
* this.next = (next===undefined ? null : next)
* }
* }
*/
function addTwoNumbers(l1: ListNode | null, l2: ListNode | null): ListNode | null {
let dummy = new ListNode(-1);
let cur = dummy;
let carry = 0;
while (l1 || l2) {
let sum = (l1 ? l1.val : 0) + (l2 ? l2.val : 0) + carry;
carry = sum >= 10 ? 1 : 0;
cur.next = new ListNode(sum % 10);
cur = cur.next;
if (l1) l1 = l1.next;
if (l2) l2 = l2.next;
}
if (carry) cur.next = new ListNode(carry);
return dummy.next;
}
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# 复杂度分析
- 时间复杂度:O(max(m,n)),其中 m 和 n 分别为两个链表的长度。我们要遍历两个链表的全部位置,而处理每个位置只需要 O(1) 的时间。
- 空间复杂度:O(1)。注意返回值不计入空间复杂度。