LCR 025-两数相加 II

Raphael Liu Lv10
  2023-09-13 00:47:26 2023-09-13 00:47:26 Created   2023-09-13 16:06:29 2023-09-13 16:06:29 Updated    

给定两个 非空链表 l1和 l2
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一位数字。将这两数相加会返回一个新的链表。

可以假设除了数字 0 之外，这两个数字都不会以零开头。

示例1：

**输入：** l1 = [7,2,4,3], l2 = [5,6,4]
**输出：** [7,8,0,7]

示例2：

**输入：** l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
**输出：** [8,0,7]

示例3：

**输入：** l1 = [0], l2 = [0]
**输出：** [0]

提示：

  • 链表的长度范围为 [1, 100]
  • 0 <= node.val <= 9
  • 输入数据保证链表代表的数字无前导 0

进阶： 如果输入链表不能修改该如何处理？换句话说，不能对列表中的节点进行翻转。

注意：本题与主站 445 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers-ii/

方法一：栈

思路与算法

本题的主要难点在于链表中数位的顺序与我们做加法的顺序是相反的，为了逆序处理所有数位，我们可以使用栈：把所有数字压入栈中，再依次取出相加。计算过程中需要注意进位的情况。

[sol1-C++]
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class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        stack<int> s1, s2;
        while (l1) {
            s1.push(l1 -> val);
            l1 = l1 -> next;
        }
        while (l2) {
            s2.push(l2 -> val);
            l2 = l2 -> next;
        }
        int carry = 0;
        ListNode* ans = nullptr;
        while (!s1.empty() or !s2.empty() or carry != 0) {
            int a = s1.empty() ? 0 : s1.top();
            int b = s2.empty() ? 0 : s2.top();
            if (!s1.empty()) s1.pop();
            if (!s2.empty()) s2.pop();
            int cur = a + b + carry;
            carry = cur / 10;
            cur %= 10;
            auto curnode = new ListNode(cur);
            curnode -> next = ans;
            ans = curnode;
        }
        return ans;
    }
};
[sol1-Java]
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class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        Deque<Integer> stack1 = new ArrayDeque<Integer>();
        Deque<Integer> stack2 = new ArrayDeque<Integer>();
        while (l1 != null) {
            stack1.push(l1.val);
            l1 = l1.next;
        }
        while (l2 != null) {
            stack2.push(l2.val);
            l2 = l2.next;
        }
        int carry = 0;
        ListNode ans = null;
        while (!stack1.isEmpty() || !stack2.isEmpty() || carry != 0) {
            int a = stack1.isEmpty() ? 0 : stack1.pop();
            int b = stack2.isEmpty() ? 0 : stack2.pop();
            int cur = a + b + carry;
            carry = cur / 10;
            cur %= 10;
            ListNode curnode = new ListNode(cur);
            curnode.next = ans;
            ans = curnode;
        }
        return ans;
    }
}
[sol1-C#]
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public class Solution {
    public ListNode AddTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        Stack<int> stack1 = new Stack<int>();
        Stack<int> stack2 = new Stack<int>();
        while (l1 != null) {
            stack1.Push(l1.val);
            l1 = l1.next;
        }
        while (l2 != null) {
            stack2.Push(l2.val);
            l2 = l2.next;
        }
        int carry = 0;
        ListNode ans = null;
        while (stack1.Count > 0 || stack2.Count > 0 || carry != 0) {
            int a = stack1.Count == 0 ? 0 : stack1.Pop();
            int b = stack2.Count == 0 ? 0 : stack2.Pop();
            int cur = a + b + carry;
            carry = cur / 10;
            cur %= 10;
            ListNode curnode = new ListNode(cur);
            curnode.next = ans;
            ans = curnode;
        }
        return ans;
    }
}
[sol1-Python3]
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class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        s1, s2 = [], []
        while l1:
            s1.append(l1.val)
            l1 = l1.next
        while l2:
            s2.append(l2.val)
            l2 = l2.next
        ans = None
        carry = 0
        while s1 or s2 or carry != 0:
            a = 0 if not s1 else s1.pop()
            b = 0 if not s2 else s2.pop()
            cur = a + b + carry
            carry = cur // 10
            cur %= 10
            curnode = ListNode(cur)
            curnode.next = ans
            ans = curnode
        return ans

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。我们需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(m + n)，其中 m 和 n 分别为两个链表的长度。空间复杂度主要取决于我们把链表内容放入栈中所用的空间。

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