Add Two Numbers

You are given two linked lists representing two non-negative numbers. The digits are stored in reverse order and each of their nodes contain a single digit. Add the two numbers and return it as a linked list.

Input: (2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
Output: 7 -> 0 -> 8

递归写法

复杂度

时间O(n) 空间(n) 递归栈空间

思路

本题的思路很简单，按照小学数学中学习的加法原理对每一位相加即可。技巧在于如何处理不同长度的数字，以及进位和最高位的判断。递归写法的思路比较直接，即判断该轮递归中两个ListNode是否为null

• 全部为null时，返回进位值
• 有一个为null时，返回不为null的那个ListNode和进位相加的值
• 都不为null时，返回 两个ListNode和进位相加的值

代码

public class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
return helper(l1,l2,0);
}

public ListNode helper(ListNode l1, ListNode l2, int carry){
if(l1==null && l2==null){
return carry == 0? null : new ListNode(carry);
}
if(l1==null && l2!=null){
l1 = new ListNode(0);
}
if(l2==null && l1!=null){
l2 = new ListNode(0);
}
int sum = l1.val + l2.val + carry;
ListNode curr = new ListNode(sum % 10);
curr.next = helper(l1.next, l2.next, sum / 10);
return curr;
}
}

迭代写法

复杂度

时间O(n) 空间(1)

思路

迭代写法相比之下更为晦涩，因为需要处理的分支较多，边界条件的组合比较复杂。迭代终止条件是两个ListNode中有一个为null。因为加法最多进一位，这样就无需对剩余链表继续操作

注意

• 迭代方法操作链表的时候要记得手动更新链表的指针到next
• 迭代方法操作链表时可以使用一个dummy的头指针简化操作
• 不可以在其中一个链表结束后直接将另一个链表串接至结果中，因为可能产生连锁进位

代码

public class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode dummyHead = new ListNode(0);
if(l1 == null && l2 == null){
return dummyHead;
}
int sum = 0, carry = 0;
ListNode curr = dummyHead;
while(l1!=null || l2!=null){
int num1 = l1 == null? 0 : l1.val;
int num2 = l2 == null? 0 : l2.val;
sum = num1 + num2 + carry;
curr.next = new ListNode(sum % 10);
curr = curr.next;
carry = sum / 10;
l1 = l1 == null? null : l1.next;
l2 = l2 == null? null : l2.next;
}
if(carry!=0){
curr.next = new ListNode(carry);
}
return dummyHead.next;
}
}

后续 Follow Up

Q：如果将数字从链表改为由数组表示的话如何解决？
A：迭代写法仍然可以用于数组，具体请参见大整数相加的专题文章。

Q：如果这是一个类的话该如何实现？
A：将链表或者数组作为成员变量(member variable)，提供对其操作的各种方法(method)。