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leetcode 445:在栈中以逆序形式叠加两个超长数的数字相加算法
闲谈
2023-10-22 16:57:44
LeetCode 445:在栈中以逆序形式叠加两个超长数的数字相加算法
在 LeetCode 445 题中,我们面临一个有趣的挑战:给定两个超长整数,以字符串的形式表示,要求我们计算这两个超长整数的和,并以字符串的形式返回。
这个题目看似简单,但由于这两个整数可能非常长,以至于无法直接在计算机中进行计算,因此我们需要使用一种特殊的算法来解决这个问题。
算法思路
为了解决这个问题,我们可以使用栈来以逆序形式叠加这两个超长整数的数字。具体来说,我们可以按照以下步骤进行操作:
- 将两个超长整数分别转换为字符串,并分别压入两个栈中。
- 将两个栈中的数字一一弹出,并相加。
- 将相加的结果压入一个新的栈中。
- 重复步骤 2 和步骤 3,直到两个栈中的数字全部弹出。
- 将新栈中的数字依次弹出,并连接成一个字符串,即为两个超长整数的和。
JavaScript 代码实现
/**
* 给定两个超长整数,以字符串的形式表示,计算这两个超长整数的和,并以字符串的形式返回。
*
* @param {string} num1
* @param {string} num2
* @return {string}
*/
const addTwoNumbers = (num1, num2) => {
// 将两个超长整数转换为字符串,并分别压入两个栈中
const stack1 = num1.split('').reverse();
const stack2 = num2.split('').reverse();
// 将两个栈中的数字一一弹出,并相加
const stack = [];
let carry = 0;
while (stack1.length || stack2.length || carry) {
const digit1 = stack1.length ? parseInt(stack1.pop()) : 0;
const digit2 = stack2.length ? parseInt(stack2.pop()) : 0;
const sum = digit1 + digit2 + carry;
carry = Math.floor(sum / 10);
stack.push(sum % 10);
}
// 将相加的结果压入一个新的栈中
const result = stack.reverse().join('');
// 返回两个超长整数的和
return result;
};
复杂度分析
- 时间复杂度:由于我们需要对两个超长整数的每一位数字进行相加,因此时间复杂度为 O(max(n, m)),其中 n 和 m 分别是两个超长整数的位数。
- 空间复杂度:由于我们需要使用两个栈来存储两个超长整数的数字,因此空间复杂度为 O(max(n, m))。
应用场景
这个算法可以用于各种需要计算超长整数的场景,例如:
- 在密码学中,用于计算大数的乘法和除法。
- 在计算机图形学中,用于计算三维模型的坐标和光照。
- 在人工智能中,用于训练神经网络。