让我们一起啃算法----两数相加

两数相加(Add-Two-Numbers)

这是 LeetCode 的第二题,题目挺常规的,题干如下:

给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中,它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的,并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。
如果,我们将这两个数相加起来,则会返回一个新的链表来表示它们的和。
您可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。
示例:
输入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出:7 -> 0 -> 8
原因:342 + 465 = 807
来源:力扣

解题思路

这个题目的解法类似我们小时候算两个多位数的加法:从低位开始相加,大于等于10时则取值的个位数,并向前进1。

只不过现在多位数用链表来表示了并且最后的值用链表返回了而已。

根据上面这个思路需要注意的是进位( carry ),相加的时要加上 carry 的值。

实现流程

假设我们有两条链表L1和L2,并且初始化了carry为0,value为0,Point、Head指向一个初始结果链表,其中carry表示低位的进位,value表示结果链表尾节点的值,Ponit指向尾节点用于添加节点存放value的值,Head始终指向结果链表的头节点。
代码实现思路我画成了流程:从上到下,从左到右,配合代码一起看效果更佳哟

具体的代码实现

GO实现

func addTwoNumbers(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
 var (
 carry int // 进位
 currentValue int // 要追加节点的Val的,也就是图中的value
 centerValue int // 中间值
 point = &ListNode{}
 head = point
 )
 for l1 != nil && l2 != nil {
 centerValue = l1.Val + l2.Val + carry
 currentValue = centerValue % 10
 carry = centerValue / 10
 // 新增一个节点,用于存储结果
 point.Next = &ListNode{Val: currentValue}
 // point始终指向最后一个节点
 point = point.Next
 l1 = l1.Next
 l2 = l2.Next
 }
 // 上一个for循环执行完毕,有可能l1或者l2仍有节点,下面两个循环就是处理这种情况的
 // 处理两个链表长度不一致的情况
 for l1 != nil {
 centerValue = l1.Val + carry
 currentValue = centerValue % 10
 carry = centerValue / 10
 point.Next = &ListNode{Val: currentValue}
 point = point.Next
 l1 = l1.Next
 }
 // 处理两个链表长度不一致的情况
 for l2 != nil {
 centerValue = l2.Val + carry
 currentValue = centerValue % 10
 carry = centerValue / 10
 point.Next = &ListNode{Val: currentValue}
 point = point.Next
 l2 = l2.Next
 }
 // 如果进位不为0,需再追加一个节点
 if carry == 1 {
 point.Next = &ListNode{Val: 1}
 }
 
 // 因为head指向的是初始节点,所以head.Next才是我们要的结果链表真正的头节点
 return head.Next
}

其实仔细看上面的代码会发现有很多重复的逻辑,所以简单做了一个优化,代码如下:

func addTwoNumbersOptimize(l1 *ListNode, l2 *ListNode) *ListNode {
 var (
 carry int
 currentValue int
 centerValue int
 point = &ListNode{}
 head = point
 )
 for l1 != nil || l2 != nil || carry != 0 {
 lValue := 0
 rValue := 0
 if l1 != nil {
 lValue = l1.Val
 l1 = l1.Next
 }
 if l2 != nil {
 rValue = l2.Val
 l2 = l2.Next
 }
 centerValue = lValue + rValue + carry
 currentValue = centerValue % 10
 carry = centerValue / 10
 point.Next = &ListNode{Val: currentValue}
 point = point.Next
 }
 return head.Next
}

总结

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本文来自:Segmentfault

感谢作者:三斤和他的朋友们

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