LeetCode 445 两数相加 II

Posted 2021-03-18 wtzhang

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

给定两个非空链表来代表两个非负整数。数字最高位位于链表开始位置。它们的每个节点只存储单个数字。将这两数相加会返回一个新的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数字都不会以零开头。

进阶:

如果输入链表不能修改该如何处理？换句话说，你不能对列表中的节点进行翻转。

示例:

输入: (7 -> 2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出: 7 -> 8 -> 0 -> 7

 

这道题呢，也有两种解法，一种是用栈来做，另一种是用递归来做。栈解法比较简单直观，所以先来看看用栈怎么做的吧～

首先，我们把这两个链表分别用两个栈存储，那么因为栈是先进后出的结构嘛，所以呢，每次取栈的top元素，相当于就是取链表的尾结点啦。得到两个尾结点，那当然就要把它们求和咯。到这里，就像前一道倒序链表求和题了。。进位的处理啊，链表长度不一啊。

重点有三：sum = p + q + carry、新结点的值是sum%10、进位carry的值是sum／10.

当一个栈为空时，此时令其对应的值为0就好啦。

但是，这道题的答案链表是正序的，所以要用头插法，也就是，每次new出来的求和结点应当放在链表的头部。这个实现也不难，一开始我们令答案链表res为nullptr，然后每次都让new出来的结点tmp指向res，再让res=tmp就可以了。

 

c++代码如下：

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode *next;
 6  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 7  * };
 8  */
 9 class Solution {
10 public:
11     ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
12         stack<int> p, q;
13         while(l1) p.push(l1->val), l1 = l1->next;
14         while(l2) q.push(l2->val), l2 = l2->next;
15         
16         int carry = 0;
17         ListNode* res = nullptr;
18         while(p.size() || q.size() || carry){
19             int m = 0, n = 0;
20             if(p.size()) {
21                 m = p.top();
22                 p.pop();
23             }
24             if(q.size()) {
25                 n = q.top();
26                 q.pop();
27             }
28             int sum = m + n + carry;
29             carry = sum / 10;
30             ListNode* tmp = new ListNode(sum % 10);
31             tmp->next = res;
32             res = tmp;
33         }
34         return res;
35     }
36 };

 

用递归来解的话，我们第一步要将两个链表补齐，为什么要补齐，因为之后的递归函数的需要。。那怎么补齐嘞，就是让短的那个链表前面补上0。既然是前面补0，那还是用上面所说的头插法，很简单吧～当然首先要遍历两个链表，来判断哪个长，哪个短哈哈，这个就不用说啦。

然后就是最重要的递归函数了，我们这个递归函数呢，返回的是当前位置产生的进位噢！知道了函数的目的，就很好写这个函数了。当前位置的进位，要看当前位置结点的和，还有低位来的进位，对吧～低位来的进位，没错，就是在这里递归～边界条件是当链表为空时，最低位肯定是没有进位的，直接返回0即可。因为在计算进位的时候，是需要求和的，在这个过程中，答案链表res就可以得到了。

如果最后carry不为0，那么肯定为1，再new一个值为1的结点，放到链表头部就好了～

 

c++代码如下：

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode *next;
 6  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 7  * };
 8  */
 9 class Solution {
10 public:
11     int addTwoNumbersHelper(ListNode* l1, ListNode* l2, ListNode* &res) {
12         if(!l1) return 0;
13         int carry = addTwoNumbersHelper(l1->next, l2->next, res);
14         int sum = l1->val + l2->val + carry;
15         ListNode* s = new ListNode(sum % 10);
16         s->next = res;
17         res = s;
18         return sum / 10;
19     }
20     
21     ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
22         ListNode* dummy = new ListNode(-1);
23         ListNode* res = nullptr;
24         auto p = l1, q = l2;
25         int carry = 0, m = 0, n = 0;
26         while(l1) l1 = l1->next, m++;
27         while(l2) l2 = l2->next, n++;
28         
29         if(m > n){
30             int k = m - n;
31             dummy->next = q;
32             while(k--){
33                 auto tmp = new ListNode(0);
34                 tmp->next = q;
35                 q = tmp;
36             }
37         }
38         else if(m < n){
39             int k = n - m;
40             dummy->next = p;
41             while(k--){
42                 auto tmp = new ListNode(0);
43                 tmp->next = p;
44                 p = tmp;
45             }
46             
47         }
48         carry = addTwoNumbersHelper(p, q, res);
49         if(carry){
50                 auto tmp = new ListNode(1);
51                 tmp->next = res;
52                 res = tmp;
53         }
54         return res;
55     }
56 };