两个数字相加
“两个数字相加”问题的详细指南和 Python 实现。
1. 学习
“两个数字相加”问题是链表部分的一个关键挑战。
此实现侧重于 Python 中的简单级逻辑。
在我们提供的解决方案中，我们优先考虑技术准确性和代码可读性。
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
可视化两个数字相加的逻辑流程。
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
仔细阅读两个数字相加的问题陈述。
2. Formulate brute force
起草一个简单的迭代解决方案。
3. Identify inefficiency
寻找冗余计算。
4. Optimize search path
使用散列或排序来加速该过程。
5. Final Implementation
清理生产标准代码。
问题陈述
给您两个表示两个非负整数的非空链表。这些数字以相反的顺序存储，并且每个节点都包含一个数字。将两个数字相加并以链表形式返回总和。
您可以假设这两个数字不包含任何前导零，除了数字 0 本身。
链接列表表示为 Python 列表。实现一个函数 addTwoNumbers(l1: list, l2: list) -> list ，以相反的数字顺序将总和返回为列表。
- •The number of nodes in each linked list is in the range [1, 100]
- •0 <= Node.val <= 9
- •It is guaranteed that the list represents a number that does not have leading zeros
示例
[2,4,3], [5,6,4]
[7,0,8]
342 + 465 = 807. Represented in reverse: [7,0,8].
[0], [0]
[0]
0 + 0 = 0.
[9,9,9,9,9,9,9], [9,9,9,9]
[8,9,9,9,0,0,0,1]
9999999 + 9999 = 10009998. Represented in reverse: [8,9,9,9,0,0,0,1].
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Edge Cases to Watch
- 空输入结构
- 单元素输入
- 大数值范围
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面试见解和变化
复杂性分析分解
为什么时间: Directly evaluates all possibilities.
为什么选择太空: Uses standard local memory.
为什么时间: Optimized paths reduce total operations.
为什么选择太空: May trade memory for speed.
优化解决方案Python代码
优化解决方案Python代码
def add_two_numbers_opt(l1, l2):
if isinstance(l1, list):
node1 = build_linked_list(l1)
node2 = build_linked_list(l2)
res = add_two_numbers_opt_helper(node1, node2)
return linked_list_to_list(res)
return add_two_numbers_opt_helper(l1, l2)
def add_two_numbers_opt_helper(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
dummy = ListNode(0)
curr = dummy
carry = 0
while l1 or l2 or carry:
val1 = l1.val if l1 else 0
val2 = l2.val if l2 else 0
total = val1 + val2 + carry
carry = total // 10
curr.next = ListNode(total % 10)
curr = curr.next
if l1: l1 = l1.next
if l2: l2 = l2.next
return dummy.next暴力破解代码（剧透保护）
暴力破解代码（剧透保护）
def add_two_numbers_brute(l1, l2):
if isinstance(l1, list):
node1 = build_linked_list(l1)
node2 = build_linked_list(l2)
res = add_two_numbers_brute_helper(node1, node2)
return linked_list_to_list(res)
return add_two_numbers_brute_helper(l1, l2)
def add_two_numbers_brute_helper(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
def to_num(node):
num, place = 0, 1
while node:
num += node.val * place
place *= 10
node = node.next
return num
total = to_num(l1) + to_num(l2)
dummy = ListNode(0)
curr = dummy
for digit in str(total)[::-1]:
curr.next = ListNode(int(digit))
curr = curr.next
return dummy.next or ListNode(0)Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Linked List data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
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