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面试题 02.05. 链表求和

1、题目描述

1. 给定两个用链表表示的整数，每个节点包含一个数位。

2. 这些数位是反向存放的，也就是个位排在链表首部。

3. 编写函数对这两个整数求和，并用链表形式返回结果。

试题链接：https://leetcode-cn.com/problems/sum-lists-lcci/

2、java题解一（未通过）：

 public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode pCurrent = l1;
        //遍历
        int index = 0;
        int num1 = 0;
        while(pCurrent != null) {
            int num = pCurrent.val;     //个、十、百依次
            num1 += num * Math.pow(10,index);
            index++;
            pCurrent = pCurrent.next;
        }

        //重复
        pCurrent = l2;
        index = 0;
        int num2 = 0;
        while(pCurrent != null) {
            int num = pCurrent.val;     //个、十、百依次
            num2 += num * Math.pow(10,index);
            index++;
            pCurrent = pCurrent.next;
        }

        //进行相加
        int sum = num1 + num2;
//        System.out.println(sum);
        //将数字拆分，转换为链表   912  2 91 1 9 9 0
        ListNode listNode = new ListNode(sum % 10);
        sum = sum / 10;
        pCurrent = listNode;
        while (sum != 0) {
            int x = sum % 10;
            pCurrent.next = new ListNode(x);
            pCurrent = pCurrent.next;
            sum = sum / 10;
        }
        return listNode;
    }

测试结果：

因为测试数值较大，int类型无法正确的进行保存，故出现了错误。将int类型改为long类型，在进行测试。

发现所测试的数据远远比我们想想的大，因此我们得另辟蹊径。

3、java题解二

考虑到该算法有超大规模的测试数据，我们引入了BigInteger这个类，来进行测试。

import java.math.BigInteger;
class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode pCurrent = l1;
        //遍历
        String num1 = "";
        while(pCurrent != null) {
            int num = pCurrent.val;     //个、十、百依次
            num1 += num;
            pCurrent = pCurrent.next;
        }

        //重复
        pCurrent = l2;
        String num2 = "";
        while(pCurrent != null) {
            int num = pCurrent.val;     //个、十、百依次
            num2 += num;
            pCurrent = pCurrent.next;
        }

        //逆序遍历，进行相加
        String newNum1 = "";
        for(int i = 0;i < num1.length();i++) {
            newNum1 += num1.charAt(num1.length() - 1 - i);
        }
        String newNum2 = "";
        for(int i = 0;i < num2.length();i++) {
            newNum2 += num2.charAt(num2.length() - 1 - i);
        }
//        System.out.println(newNum1);
//        System.out.println(newNum2);
        BigInteger bigInteger1 = new BigInteger(newNum1);
        BigInteger bigInteger2 = new BigInteger(newNum2);
        BigInteger sum = bigInteger1.add(bigInteger2);

        String sumStr = sum.toString();
        ListNode saveNode = new ListNode(sumStr.charAt(sumStr.length() - 1) - 48);
        pCurrent = saveNode;
        for(int i = 1;i < sumStr.length();i++) {
            pCurrent.next = new ListNode(sumStr.charAt(sumStr.length() - 1 - i) - 48);
            pCurrent = pCurrent.next;
        }
        return saveNode;
    }
}

测试结果：

可以看到，该算法的用时较长，且如果改写成C语言代码时，我们并没有BigInteger这个类。

4、java题解三

对此，我们像将链表拆分，引入对位相加的计算策略。

   ListNode list = new ListNode(-1);        //定义输出链表
        ListNode p = list;

        int num = 0; //进位数字
        int x = 0;  //记录l1链表的值
        int y = 0;  //记录12链表的值
        //遍历两个链表
        while(l1 != null ||l2 != null) {
            x  = l1 == null ? 0 : l1.val;
            y  = l2 == null ? 0 : l2.val;

            int sum = x + y + num;
            if(sum < 10) {
                p.next = new ListNode(sum);
                num = 0;
            }else {
                p.next = new ListNode(sum % 10);
                num = sum / 10;
            }

            if(l1 != null)  l1 = l1.next;
            if(l2 != null)  l2 = l2.next;
            p = p.next;
        }
        if (num != 0) p.next = new ListNode(num);
        return list.next;

测试结果：

可以看到，对于该算法，在java中的运行效率还是可以的。

5、C语言题解

    struct ListNode* list = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    list->val = -1;     //定义输出链表
    list->next = NULL;
    struct ListNode* p = list;

    int num = 0; //进位数字
    int x = 0;  //记录l1链表的值
    int y = 0;  //记录12链表的值
    //遍历两个链表
    while(l1 != NULL ||l2 != NULL) {
        x  = l1 == NULL ? 0 : l1->val;
        y  = l2 == NULL ? 0 : l2->val;

        int sum = x + y + num;
        if(sum < 10) {
            struct ListNode* temp = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
            temp->val = sum;
            temp->next = NULL;
            p->next = temp;
            num = 0;
        }else {
            struct ListNode* temp = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
            temp->val = sum % 10;
            temp->next = NULL;
            p->next = temp;
            num = sum / 10;
        }

        if(l1 != NULL)  l1 = l1->next;
        if(l2 != NULL)  l2 = l2->next;
        p = p->next;
    }
    if (num != 0) {
        struct ListNode* temp = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
        temp->val = num;
        temp->next = NULL;

        p->next = temp;
    }

    return list->next;

测试结果：

可以看到，在C语言中，该算法的计算效率偏低。

面试题 02.05. 链表求和

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