Java 计算2个链表中的值之和

所以我最近在一次采访中遇到了一个编程问题

有两个链表，每个节点的存储从1到9的值（表示数字的一个索引）。因此123将是一个链表1->2->3

任务是创建一个函数：

静态LinkedListNode getSum（LinkedListNode a，LinkedListNode b）

这将返回两个链表参数中的值之和

如果数组a为：1->2->3->4

而数组b是：5->6->7->8

答案应该是：6->9->1->2

这是我的算法：

遍历a和b中的每个节点，将这些值作为一个整数进行相加。用这些值创建一个新的链表

代码如下：我假设它的运行复杂度大致为O（3n）。一次通过每个数组输入，一次创建输出数组

有什么改进吗？更好的算法。。。或代码改进

public class LinkedListNode {
        LinkedListNode next;
        int value;

    public LinkedListNode(int value) {
            this.value = value;
        this.next = null;
    }

    static int getValue(LinkedListNode node) {
        int value = node.value;
        while (node.next != null) {
            node = node.next;
            value = value * 10 + node.value;
        }
        return value;
    }

    static LinkedListNode getSum(LinkedListNode a, LinkedListNode b) {
        LinkedListNode answer = new LinkedListNode(0);
        LinkedListNode ans = answer;
        int aval = getValue(a);
        int bval = getValue(b);
        int result = aval + bval;
        while (result > 0) {
            int len = (int) Math.pow((double) 10,
                    (double) String.valueOf(result).length() - 1);
            int val = result / len;
            ans.next = new LinkedListNode(val);
            ans = ans.next;
            result = result - val*len;
            }    
        return answer.next;
    }
}

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可以通过从后向前构建生成的链表来优化：

int aval = getValue(a);
int bval = getValue(b);
int result = aval + bval;
LinkedListNode answer = null;
while (result > 0) {
    int val = result % 10;
    LinkedListNode prev = answer;
    answer = new LinkedListNode(val);
    answer.next = prev;
    result /= 10;
}
if (answer == null) {
    // Assuming you want to return 0 rather than null if the sum is 0
    answer = new LinkedListNode(0);
}
return answer;

这样可以避免重复调用Math.pow

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我认为你使用的整体算法应该是最快的。想到的另一种方法是对每对数字执行某种带进位的加法运算（即“手动”进行加法），但这很可能会慢一些。

通常在这些类型的练习中，人们希望在不首先转换为更常见的中间形式（如整数）的情况下执行运算。我希望得到的下一个问题是，“如果数字是100位长怎么办？”尝试仅使用链表来解决它，尽管您可能必须反转操作数的方向以提供合理的运行时间。

让我试一试

static LinkedListNode getSum(LinkedListNode a, LinkedListNode b) {  
  //some checks first if any computation will be needed at all
  if(a == null) {
    if(b == null)
      return null;
    else
      return b;
  } else if (b == null)
    return a;

  //initialize the variables
  LinkedListNode stacka = null; 
  LinkedListNode stackb = null;
  LinkedListNode ans = null;
  LinkedListNode temp = null;

  //move the contents of a & b into stacka & stackb respectively at the same time
  //best case is when a & b are of equal size
  //worst case is when the size of a & b are worlds apart.
  while(a != null || b != null){
    if(a != null) {
      if(stacka == null){
        stacka = new LinkedListNode(a.value);
      } else {
        temp = new LinkedListNode(a.value);
        temp.next = stacka;
        stacka = temp;
      }
    }

    if(b != null) {
      if(stackb == null){
        stackb = new LinkedListNode(b.value);
      } else {
        temp = new LinkedListNode(b.value);
        temp.next = stackb;
        stackb = temp;
      }
    }

    if(a != null) a = a.next;
    if(b != null) b = b.next;
  }

  int remainder = 0;
  //just pop off the stack then merge! also, don't forget the remainder~
  while(stacka != null || stackb != null){
    //pop from the top of the stack
    int i = ((stacka == null) ? 0 : stacka.value) + ((stackb == null) ? 0 : stackb.value) + remainder;

    //set the value of the remainder if any as well as the value of i
    remainder = i / 10;
    i %= 10;

    temp = new LinkedListNode(i);
    if(ans == null) {
      ans  = temp;
    } else {
      temp.next = ans;
      ans = temp;
    }
    if(stacka != null) stacka = stacka.next;
    if(stackb != null) stackb = stackb.next;
  }
  return ans;
}

因为我没有使用getValue（）函数，所以在最好的情况下应该是O（2n）左右。 我在这里做的是使用LinkedListNode作为堆栈临时存储节点，同时反转它们，然后一次弹出一个值以填充输出LinkedListNode

最后，这两种算法仍然处于O（n）之下，因此差异可以忽略不计

如果我有时间的话，我将尝试稍后制作一个递归版本

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另外，如果我没有在我的if-else语句中添加大括号，那么很难使用答案表单对它们进行制表。首先，浏览两个列表，翻转箭头的方向，并以内存中的最终节点结束。这是线性时间和恒定空间

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现在您有了一对链表，它们表示从最低数字到最高数字的数字。再次浏览列表，创建新的链接列表，并在运行时将箭头向后翻转。这是线性时间和线性空间（对于新列表）。

最初的问题是Java，但这里有一个非常简单的Scala解决方案。它在列表中留下了0，因此它们的长度相同。然后，它将列表拉到一起，这样我们就有了一个单一的对列表。最后，它将沿着进位值从右向左添加对。（与您在一年级时学习如何添加数字的方式相同。）它展示了我们如何使用函数技术快速地用少量代码解决问题：

def add(nums1: List[Int], nums2: List[Int]): List[Int] = {
  val nums1Size = nums1.size
  val nums2Size = nums2.size
  val maxSize = nums1Size max nums2Size

  val nums1Padded = List.fill(maxSize - nums1Size)(0) ++ nums1
  val nums2Padded = List.fill(maxSize - nums2Size)(0) ++ nums2
  val zipped = nums1Padded.zip(nums2Padded)

  val (result, carry) = zipped.foldRight((List.empty[Int], 0)) { (curr, r) =>
    val sum = curr._1 + curr._2 + r._2
    ((sum % 10) :: r._1, sum / 10)
  }

  if (carry > 0) carry :: result else result
}

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看起来任务是在十进制数字表示为链表的位置添加数字。你应该把它添加到问题中，因为这很难理解。只是让大家知道，这个问题已经有了一个副本。这个副本最初在程序员处交叉发布，并迁移到这里而不是关闭。手动进行进位可能会更快，因为你只添加了个位数和9+9=18，这意味着您只需测试它是否大于10，如果是，则减去10并进行进位。但是，由于我们使用的是一个存储单个数字的链表，我认为它不会在速度上产生真正的差异，因为它几乎肯定会被所有的指针解引用所淹没。从性能角度来看，主要问题是，您需要遍历每个列表两次，一次才能到达最低有效数字，当我们把每一对数字相加时，如果我们改变问题，让链表从最小的数字存储到最大的数字，这个问题就会消失。这种表示法实际上在一般情况下也更有意义，至少对于单链接列表是如此。