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用简单的示例通俗易懂地解析两数相加算法
人工智能
2023-12-19 13:51:01
两数相加算法的解析
两数相加算法是一种用于计算两个非负整数和的算法。该算法以链表的形式存储这两个整数,链表中的每个节点存储一个数字,节点的顺序与整数的数字顺序相反。例如,数字123将被存储为一个链表,其中第一个节点存储数字3,第二个节点存储数字2,第三个节点存储数字1。
两数相加算法采用递归的方法,从链表的尾部开始逐位相加。当两个链表的长度不同时,较短链表的末尾节点将被视为存储数字0的节点。在相加过程中,如果两个数字的和大于或等于10,则将进位1到下一位。例如,如果两个数字是5和7,那么它们的和是12,我们将把2存储在当前节点,并将1进位到下一位。
两数相加算法的伪代码如下:
def add_two_numbers(l1, l2):
"""
Calculates the sum of two non-negative integers represented as linked lists.
Args:
l1: The first linked list.
l2: The second linked list.
Returns:
The sum of the two integers represented by the linked lists.
"""
# Initialize the sum linked list.
sum_list = ListNode(0)
# Initialize the current node of the sum linked list.
current_node = sum_list
# Initialize the carryover.
carryover = 0
# While both linked lists are not empty, add the digits and update the carryover.
while l1 or l2 or carryover:
# Get the digits from the current nodes of the two linked lists.
digit1 = l1.val if l1 else 0
digit2 = l2.val if l2 else 0
# Add the digits and the carryover.
sum = digit1 + digit2 + carryover
# Update the carryover.
carryover = sum // 10
# Create a new node with the digit and add it to the sum linked list.
current_node.next = ListNode(sum % 10)
# Update the current node of the sum linked list.
current_node = current_node.next
# Advance the current nodes of the two linked lists.
l1 = l1.next if l1 else None
l2 = l2.next if l2 else None
# Return the sum linked list.
return sum_list.next
两数相加算法的时间复杂度和空间复杂度
两数相加算法的时间复杂度为O(max(m, n)),其中m和n是两个链表的长度。这是因为算法需要遍历两个链表,每个链表最多需要遍历m或n次。算法的空间复杂度为O(max(m, n)),这是因为算法需要创建一个新的链表来存储结果。
结语
两数相加算法是一种简单而有效的算法,用于计算两个非负整数的和。该算法采用递归的方法,从链表的尾部开始逐位相加,并将进位传递到下一位。算法的时间复杂度为O(max(m, n)),空间复杂度为O(max(m, n))。