题目思路:
假设链表中每一个节点的值都在 0 - 9 之间,那么链表整体就可以代表一个整数。
我们知道题目已经限定了每个节点的值都不为负数了,所以我们就可以不考虑符号的问题了,那么就很简单了。
我们先看一下题目给的例子:
例如:链表 1 为 9->3->7,链表 2 为 6->3,最后生成新的结果链表为 1->0->0->0。
从这个例子我们可以得到:
1、两个链表的长度可能不等,需要对齐
2、相加后可能需要进位
对齐进位
因为我们无法保证两个链表长度一致,所以我们干脆从后往前对齐,跟我们整数再做加法一样
方法一:反转链表
所以我们的入手则是对链表进行对齐,我们可以看到上面的图片,我们都是从后面开始对齐与计算的,所以很容易想到反转链表后进行相加。
public ListNode addInList (ListNode head1, ListNode head2) { // 进行判空处理 if(head1 == null) return head2; if(head2 == null){ return head1; } // 反转h1链表 head1 = reverse(head1); // 反转h2链表 head2 = reverse(head2); // 创建新的链表头节点 ListNode head = new ListNode(-1); ListNode nHead = head; // 记录进位的数值 int tmp = 0; while(head1 != null || head2 != null){ // val用来累加此时的数值(加数+加数+上一位的进位=当前总的数值) int val = tmp; // 当节点不为空的时候,则需要加上当前节点的值 if (head1 != null) { val += head1.val; head1 = head1.next; } // 当节点不为空的时候,则需要加上当前节点的值 if (head2 != null) { val += head2.val; head2 = head2.next; } // 求出进位 tmp = val/10; // 进位后剩下的数值即为当前节点的数值 nHead.next = new ListNode(val%10); // 下一个节点 nHead = nHead.next; } // 最后当两条链表都加完的时候,进位不为0的时候,则需要再加上这个进位 if(tmp > 0){ nHead.next = new ListNode(tmp); } // 重新反转回来返回 return reverse(head.next); } // 反转链表 ListNode reverse(ListNode head){ if(head == null) return head; ListNode cur = head; ListNode node = null; while(cur != null){ ListNode tail = cur.next; cur.next = node; node = cur; cur = tail; } return node; }
复杂度分析:
时间复杂度:方法一和二都为O(n)。取决于链表的长度。
空间复杂度:方法一没有用到额外的空间,所以为O(1)。
方法二:使用辅助栈
上一个方式是直接对原来的两个链表进行了反转,这个方法则是借助了栈的先进后出的特性来充当链表的反转,因为我们其实是想从两个链表的尾部进行开始操作,所以我们干脆直接将两条链表的结点放进栈中,然后依次出栈操作即可,然后相加完后采用头插法即可得到最终的链表。
public class Solution { /** * * @param head1 ListNode类 * @param head2 ListNode类 * @return ListNode类 */ public ListNode addInList (ListNode head1, ListNode head2) { // write code here if(head1 == null) return head2; if(head2 == null){ return head1; } // 使用两个辅助栈,利用栈先进后出,相当于反转了链表 Stack<ListNode> stack1 = new Stack<>(); Stack<ListNode> stack2 = new Stack<>(); ListNode p1=head1; ListNode p2=head2; // 将两个链表的结点入栈 while(p1!=null){ stack1.push(p1); p1=p1.next; } while(p2!=null){ stack2.push(p2); p2=p2.next; } // 进位 int tmp = 0; // 创建新的链表头节点 ListNode head = new ListNode(-1); ListNode nHead = head.next; while(!stack1.isEmpty()||!stack2.isEmpty()){ // val用来累加此时的数值(加数+加数+上一位的进位=当前总的数值) int val = tmp; // 栈1不为空的时候,弹出结点并累加值 if (!stack1.isEmpty()) { val += stack1.pop().val; } // 栈2不为空的时候,弹出结点并累加值 if (!stack2.isEmpty()) { val += stack2.pop().val; } // 求出进位 tmp = val/10; // 进位后剩下的数值即为当前节点的数值 ListNode node = new ListNode(val%10); // 将结点插在头部 node.next = nHead; nHead = node; } if(tmp > 0){ // 头插 ListNode node = new ListNode(tmp); node.next = nHead; nHead = node; } return nHead; } }
复杂度分析:
时间复杂度:方法一和二都为O(n)。取决于链表的长度。
空间复杂度:方法一没有用到额外的空间,所以为O(1),方法二用了栈则为O(n)。