LeetCode两数相加

Posted 2022-11-26 王啸tr1912

题目要求：

  @lc app=leetcode.cn id=2 lang=java
 
  [2] 两数相加
 
  https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers/description/
 
  algorithms
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  Testcase Example:  '[2,4,3]\\n[5,6,4]'
 
  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
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode 
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x)  val = x; 
 * 
 */

最开始，我的想法是，先从链表中把数字取出，然后相加，再最后生成结果的链表集合，完活，代码实现如下：

class Solution 

    public static ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) 
        // 结果集链表
        ListNode resl = new ListNode(0);
        // 第一个数字
        double firstNum = 0;
        // 第二个数字
        double secNum = 0;
        
        // 读取数字
        firstNum = readListNode(l1,0);
        secNum = readListNode(l2,0);

        double i = firstNum + secNum;
        resl = outAddNode(i,1);
        return resl;
    

    // 取数递归
    public static double readListNode(ListNode s,int depth)
        if (s == null)
            return 0;
        
        double res = s.val;
        for (int j =0 ; j < depth; j++)
            res *= 10;
        
        if (s.next != null)
            res += readListNode(s.next,depth+1);
        
        return res;
    

    // 取链表递归
    public static ListNode outAddNode(double i, int j)
        ListNode resl = new ListNode(0);
        double tmp = 1;
        for (int m = 0; m < j; m++) 
            tmp = tmp * 10;
        
        if (i/(tmp/10)>0.1)
            resl.val =(int)((i % tmp) / (tmp/10));
        
        if (i/(tmp)>=1) 
            j++;
            resl.next = outAddNode(i,j);
        
        return resl;
    

        利用正向思维的话，会先得出我这个样子的结论，但是这个并不完美，因为链表的长度是不可控制的，最开始的时候，我使用的是int类型来进行计算，可以完全满足题目给的demo的例子，但是走submit的case的时候到第30多个case的时候，数据大小就已经不够用了，出现了溢出之后的移位进位操作，数字完全对不上了，然后我就修改了数据类型为long类型，发现到了1503case的时候还是不够，后来又变化了double和float类型之后依然是有不足的时候，这个时候就体现出来了这种想法的弊端，那就是用有限的数据类型来处理无限的链表数字。

        直接转换数字是一种不可行的思路，那么应该如何处理呢？由此我们可以想到我们最开始小学学习3位数加减法的时候，我们都是从个位一点一点算起的，由于链表是从个位开始的，我们是不是也可以从这样的角度出发，引入进位和逐个位进行遍历的概念，进行相加的操作呢？

来看一下初步实现：

class Solution 
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) 
        return add(l1,l2,0);
    

    // 递归逐个位进行相加
    public ListNode add(ListNode l1, ListNode l2, int a)
        if(l1 == null && l2 == null && a == 0) return null;
        int x = l1==null ? 0 : l1.val;
        int y = l2==null ? 0 : l2.val;
        int sum = x + y + a;
        ListNode n = new ListNode(sum % 10);
        // 用进位进行叠加递归
        n.next = add(l1==null ? null : l1.next,
                     l2==null ? null : l2.next,
                     sum/10);
        return n;
    

这样的思路就可以所有的case都通过了。