頭條面試題：雙棧進位實現兩數相加

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給你兩個 非空 鏈表來代表兩個非負整數。數字最高位位於鏈表開始位置。它們的每個節點只存儲一位數字。將這兩數相加會返回一個新的鏈表。

你可以假設除了數字 0 之外，這兩個數字都不會以零開頭

示例

輸入：(7 -> 2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
輸出：7 -> 8 -> 0 -> 7

解題思路

鏈表不能翻轉，且鏈表頭結點爲高位，所以引入棧來解決問題，棧頂元素爲低位，棧底爲高位。

1. 遍歷鏈表入棧，得到stack1和stack2。
2. 定義進位carry，和最終結果result。
3. stack1 和 stack2 執行出棧操作，直至棧頂爲空。

• 分別獲取棧頂元素，默認值爲0；
• 棧頂元素和carry相加，判斷是否有進位。有進位carry賦值爲1，反之carry爲0；
• 創建新的節點，將新節點的next指向result（新節點爲高位）
• 則新節點爲新的result

代碼實現

public static ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {

        // 利用棧的先進後出原則實現加法
        Stack<Integer> stack1 = new Stack<>();
        Stack<Integer> stack2 = new Stack<>();

        // 將鏈表數據入棧，棧頂爲低位
        while ((l1 != null) || (l2 != null)) {
            if (l1 != null) {
                stack1.push(l1.val);
                l1 = l1.next;
            }
            if (l2 != null) {
                stack2.push(l2.val);
                l2 = l2.next;
            }
        }

        int num1 = 0;
        int num2 = 0;

        // 存儲進位數據
        int carry = 0;

        // 最終結果
        ListNode result = null;

        // 出棧，出棧過程是計算相對低位數據的過程
        while (!stack1.empty() || !stack2.empty() || carry == 1) {
            num1 = stack1.empty() ? 0 : stack1.pop();
            num2 = stack2.empty() ? 0 : stack2.pop();
            ListNode listNode = new ListNode(0);

            // 有進位的情況
            if (num1 + num2 + carry > 9) {
                listNode.val = num1 + num2 + carry - 10;
                carry = 1;
            } else {
                // 無進位
                listNode.val = num1 + num2 + carry;
                carry = 0;
            }

            // 原有高位降一位
            listNode.next = result;
            // 設置最新高位
            result = listNode;
        }

        return result;
    }

複雜度分析

1. 時間複雜度

   時間複雜度在於對鏈表的遍歷。假設l1的長度是 m, l2 的長度是 n,則時間複雜度爲O(max(m,n))

2. 空間複雜度

   O(n+m)

完整代碼上傳至github

https://github.com/tinet-shenjg/leetCode4J

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