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牛客网高频算法题系列-BM11-链表相加(二)

题目描述

假设链表中每一个节点的值都在 0 - 9 之间,那么链表整体就可以代表一个整数。给定两个这种链表,请生成代表两个整数相加值的结果链表。

原题目见:BM11 链表相加(二)

解法一:使用栈

首先,特殊情况判断:

  • 如果链表一为空,则直接返回链表二
  • 如果链表二为空,则直接返回链表一

否则,使用2个栈用来存放两个链表的结点:

  • 首先将两个链表中的结点添加到栈中;
  • 遍历2个栈,即执行加法,将值添加到新的栈中这样可以按倒序进行结点值相加,其中需要使用一个变量记录进位值;
  • 需要注意的是,遍历结束后,需要根据进位值判断是否需要添加额外的结点;
  • 最后,根据新的栈构造相加后的链表并返回之。

如果不想使用多余的栈空间,可以考虑先将两个链表倒序排列后,再执行加法。

代码

import java.util.Stack;

public class Bm011 {

    /**
     * 链表相加:使用栈
     *
     * @param head1 ListNode类
     * @param head2 ListNode类
     * @return ListNode类
     */
    public static ListNode addInList(ListNode head1, ListNode head2) {
        // 如果链表一为空,则直接返回链表二
        if (head1 == null) {
            return head2;
        }
        // 如果链表二为空,则直接返回链表一
        if (head2 == null) {
            return head1;
        }
        // 2个栈用来存放两个链表的结点
        Stack<ListNode> nodes1 = new Stack<>();
        Stack<ListNode> nodes2 = new Stack<>();
        while (head1 != null) {
            nodes1.push(head1);
            head1 = head1.next;
        }
        while (head2 != null) {
            nodes2.push(head2);
            head2 = head2.next;
        }

        // 记录进位值
        int addOne = 0;
        Stack<Integer> newNodes = new Stack<>();
        // 遍历栈,即执行加法,将值添加到新的栈中
        while (!nodes1.isEmpty() || !nodes2.isEmpty()) {
            int val1 = 0, val2 = 0, newVal = 0;
            if (!nodes1.isEmpty()) {
                val1 += nodes1.pop().val;
            }
            if (!nodes2.isEmpty()) {
                val2 += nodes2.pop().val;
            }
            newVal += addOne + val1 + val2;
            if (newVal > 9) {
                newVal = newVal % 10;
                addOne = 1;
            } else {
                addOne = 0;
            }
            newNodes.push(newVal);
        }
        if (addOne == 1) {
            newNodes.push(1);
        }
        ListNode newHead = new ListNode(-1);
        ListNode next = newHead;
        while (!newNodes.isEmpty()) {
            next.next = new ListNode(newNodes.pop());
            next = next.next;
        }
        return newHead.next;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 链表一: 1 -> 3 -> 5
        ListNode head1 = ListNode.testCase3();
        // 链表二: 2 -> 4 -> 6
        ListNode head2 = ListNode.testCase4();

        // 测试用例,期望输出: 3 -> 8 -> 1
        ListNode.print(addInList(head1, head2));
    }
}
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