LeetCode Python3——2. 两数相加

问题描述

给出两个非空的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照逆序的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位数字。如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例：

输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807

测试用例	说明
$l1=[0,1]$ $l2=[0,1,2]$	当一个列表比另一个列表长时。
$l1=[]$ $l2=[0,1]$	当一个列表为空时，即出现空列表。
$l1=[9,9]$ $l2=[1]$	求和运算最后可能出现额外的进位，这一点很容易被遗忘

Sol 1:

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1, l2):
        """
        :type l1: ListNode
        :type l2: ListNode
        :rtype: ListNode
        """  
        re = ListNode(0)
        r=re
        carry=0
        while(l1 or l2):
            x= l1.val if l1 else 0 #往后面补0
            y= l2.val if l2 else 0
            s=carry+x+y   #进位，超过十进一
            carry=s//10  #取整的正确用法
            r.next=ListNode(s%10) #取余
            r=r.next
            if(l1!=None):l1=l1.next
            if(l2!=None):l2=l2.next
        if(carry>0): #如果最后一位相加超过10，再进一位给一 4000+6000=10000
            r.next=ListNode(1)
        return re.next

这里要提醒各位：如果自己写的过程中超时了，说明你的代码有问题，可能运行时间超过的规定。（也许你在本地环境下是可以运行的，但在这里不够好）

代码解析：

1. 注意这里的链表概念，代码中首先初始化了一个链表re，然后又复制了这个链表r（这两个链表的指向相同），由于在链表移动的过程中要不停的变换当前的地址，指向下一个地址，所以r链表充当这个角色，不停的指向下一个地址。但是，re指向的是r经过的所有地址，如图所示，r最后的val为8，而re.next指向的是7，0，8。
   
2. 其次，这里还用的$carry$，用进位来代替位数相加由于每位数字都应当处于 $0 \ldots 9$的范围内，我们计算两个数字的和时可能会出现“溢出”。例如，$5 + 7 = 12$。在这种情况下，我们会将当前位的数值设置为 $2$，并将进位 $carry = 1$带入下一次迭代。进位 carry必定是 $0$或$1$，这是因为两个数字相加（考虑到进位）可能出现的最大和为 $9 + 9 + 1 = 19$。

时间复杂度：$O(\max(m, n))$，假设 $m$ 和 $n$ 分别表示$l1$ 和$l2$ 的长度，上面的算法最多重复 $max(m,n)$次。
空间复杂度：$O(\max(m, n))$，新列表的长度最多为 $max(m,n)+1$。运行时间为116ms，内存占用为6.7M。