【算法训练-链表 五】【求和】:链表相加(逆序)、链表相加II(顺序)

废话不多说,喊一句号子鼓励自己:程序员永不失业,程序员走向架构!本篇Blog的主题是【链表相加】,使用【链表】这个基本的数据结构来实现,这个高频题的站点是:CodeTop,筛选条件为:目标公司+最近一年+出现频率排序,由高到低的去牛客TOP101去找,只有两个地方都出现过才做这道题(CodeTop本身汇聚了LeetCode的来源),确保刷的题都是高频要面试考的题。

在这里插入图片描述

名曲目标题后,附上题目链接,后期可以依据解题思路反复快速练习,题目按照题干的基本数据结构分类,且每个分类的第一篇必定是对基础数据结构的介绍

链表相加【MID】

题干

首先来一道逆序版,稍微比较好搞一些的,因为链表只能向后遍历:
直接粘题干和用例

解题思路

整体思路就是遍历完两个链表进行相加并将结果集放到新的链表上

  1. 设置返回链表的链表头,设置进位cnt=0.
  2. 从头开始遍历两个链表,直到两个链表节点都为空:
    1. 每次取出不为空的链表节点值,为空就设置为0
    2. 将两个数字与cnt相加,就是当前的总和
    3. 将总和(对10取模)加入新的链表节点,连接在返回链表后面,并继续往后遍历,并用总和对10除获取进位值
  3. 如果两个链表都遍历完成,cnt进位还有值,则补充创建一个节点,值为cnt

代码实现

给出代码实现基本档案

基本数据结构链表
辅助数据结构
算法迭代
技巧双指针

其中数据结构、算法和技巧分别来自:

  • 10 个数据结构:数组、链表、栈、队列、散列表、二叉树、堆、跳表、图、Trie 树
  • 10 个算法:递归、排序、二分查找、搜索、哈希算法、贪心算法、分治算法、回溯算法、动态规划、字符串匹配算法
  • 技巧:双指针、滑动窗口、中心扩散

当然包括但不限于以上

;
import java.util.*;/** public class ListNode {*   int val;*   ListNode next = null;*   public ListNode(int val) {*     this.val = val;*   }* }*/public class Solution {/*** 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可*** @param head1 ListNode类* @param head2 ListNode类* @return ListNode类*/public ListNode addInList (ListNode head1, ListNode head2) {// 1 先将两个链表反转过来ListNode p1 = head1;ListNode p2 = head2;// 2 设置结果集以及初始化进位标识符ListNode dummy = new ListNode(-1);ListNode p = dummy;int cnt = 0;// 3 目标是遍历完两个链表的全部长度while (p1 != null || p2 != null) {// 3-1 获取当前节点值,如果是null节点则值为0int d1 = p1 == null ? 0 : p1.val;int d2 = p2 == null ? 0 : p2.val;// 3-2 计算总和、进位值、当前节点值int curSum = d1 + d2 + cnt;cnt = curSum / 10;p.next =  new ListNode(curSum % 10);// 3-3 结果指针移动,节点指针移动p = p.next;p1 = p1 == null ? null : p1.next;p2 = p2 == null ? null : p2.next;}// 4 全部结果如果遍历完,进位值还是大于0,则设置为最后一个节点if (cnt > 0) {p.next =  new ListNode(cnt);}return dummy.next;}
}

复杂度分析

时间复杂度:遍历链表,时间复杂度为O(N)
空间复杂度:不算返回的结果集的话,没有用到辅助空间,所以空间复杂度为O(1)

链表相加II【MID】

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题干

进阶版,值为顺序,但链表是单向的,不能反过来遍历
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解题思路

虽然链表不能反过来遍历,但是我们可以开始的时候就反转链表,然后返回结果时候再反转回去

  1. 任意一个链表为空,返回另一个链表就行了,因为链表为空相当于0,0加任何数为0,包括另一个加数为0的情况。
  2. 相继反转两个待相加的链表,反转过程可以参考反转链表。
  3. 设置返回链表的链表头,设置进位cnt=0.
  4. 从头开始遍历两个链表,直到两个链表节点都为空:
    1. 每次取出不为空的链表节点值,为空就设置为0
    2. 将两个数字与cnt相加,就是当前的总和
    3. 将总和(对10取模)加入新的链表节点,连接在返回链表后面,并继续往后遍历,并用总和对10除获取进位值
  5. 如果两个链表都遍历完成,cnt进位还有值,则补充创建一个节点,值为cnt
  6. 返回前将结果链表再反转回来。

代码实现

给出代码实现基本档案

基本数据结构链表
辅助数据结构
算法迭代
技巧双指针

其中数据结构、算法和技巧分别来自:

  • 10 个数据结构:数组、链表、栈、队列、散列表、二叉树、堆、跳表、图、Trie 树
  • 10 个算法:递归、排序、二分查找、搜索、哈希算法、贪心算法、分治算法、回溯算法、动态规划、字符串匹配算法
  • 技巧:双指针、滑动窗口、中心扩散

当然包括但不限于以上

;
import java.util.*;/** public class ListNode {*   int val;*   ListNode next = null;*   public ListNode(int val) {*     this.val = val;*   }* }*/public class Solution {/*** 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可*** @param head1 ListNode类* @param head2 ListNode类* @return ListNode类*/public ListNode addInList (ListNode head1, ListNode head2) {// 1 先将两个链表反转过来ListNode p1 = reverse(head1);ListNode p2 = reverse(head2);// 2 设置结果集以及初始化进位标识符ListNode dummy = new ListNode(-1);ListNode p = dummy;int cnt = 0;// 3 目标是遍历完两个链表的全部长度while (p1 != null || p2 != null) {// 3-1 获取当前节点值,如果是null节点则值为0int d1 = p1 == null ? 0 : p1.val;int d2 = p2 == null ? 0 : p2.val;// 3-2 计算总和、进位值、当前节点值int curSum = d1 + d2 + cnt;cnt = curSum / 10;p.next =  new ListNode(curSum % 10);// 3-3 结果指针移动,节点指针移动p = p.next;p1 = p1 == null ? null : p1.next;p2 = p2 == null ? null : p2.next;}// 4 全部结果如果遍历完,进位值还是大于0,则设置为最后一个节点if (cnt > 0) {p.next =  new ListNode(cnt);}return reverse(dummy.next);}private ListNode reverse(ListNode head) {if (head == null) return null;ListNode pre = null;ListNode cur = head;while (cur != null) {ListNode pNext = cur.next;cur.next = pre;pre = cur;cur = pNext;}return pre;}
}

复杂度分析

时间复杂度:遍历链表,时间复杂度为O(N)
空间复杂度:不算返回的结果集的话,没有用到辅助空间,所以空间复杂度为O(1)

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