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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

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:

  1. 将两个超长整数分别转换为字符串,并分别压入两个栈中。
  2. 将两个栈中的数字一一弹出,并相加。
  3. 将相加的结果压入一个新的栈中。
  4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到两个栈中的数字全部弹出。
  5. 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。