python 算法 - 008 计算两个链表所代表的整数之和 (整数相加法)

知之者不如好之者, 好之者不如乐之者.--《雍也》

知道德者不如好道德者, 好道德者不如乐道德者, 是为形容人道德之深.

电脑修好了.

题目: 给定两个链表, 链表的每一个节点代表一位数, 个位数在链表的前面, 要求两个链表所代表的整数的和, 并用一个链表表示出来. 例如: head1->1->3->4->5 和 head2->2->1->6->2, 所代表的数分别为: 54311,26122,=>54311+26122=80433, 用链表表示为 Head->3->3->4->0->8.

今天的题目说简单, 却有点复杂, 说复杂却很好理解 (废话). 往简单的说: 分别求出两个链表代表的整数, 相加, 将结果存入链表输出即可. 你肯定会想: 这太简单了, 操作起来没有任何难度. 不管如何, 我们先来看一下这 "简单" 到底简不简单.

求链表的和: 因为每个节点保存的是一位数, 每向后遍历一个节点, 都要乘 10^n, 并累加到 sum. 但是 n 越来越大, sum 也越来越大. 最终会超过长整型的最大范围, 那怎么办呢, 后面我会详细讲, 现在先来看看, 怎么实现这 "简单的方法": 这里我用的 reduce 函数, 这个函数在 python3 里是被封装到了 functools 里. 可能有同学不太了解这个函数 (我自己也不太熟, 这里是一次小练习, 混个脸熟)-- 这里有个直通车 map/reduce 可以让大家理解这个函数. 这个函数用来求累加和非常容易. 也可以不用这个, 可以用一个 i 来保存当前是第几位, 然后边遍历, 边求和, 同样能求出来.fromfunctoolsimportreduce

# 用于求和

deffn(x,y):

returnx*10+y

# 求链表所代表的数

defsumlink(head):

Sum=0# 保存和

cur=head.next

List=[]#用于保存链表的每一个节点

whilecurisnotNone:

#将节点保存在第一位

List.insert(0,cur.data)

cur=cur.next

ifheadisnotNoneorhead.nextisnotNone:

Sum=reduce(fn,List)

print("head's Sum :",Sum)

returnSum

这里现在我不太熟, 以后我找时间学学.

下面的是将和存入链表的函数: 将和从整型转换为字符串, 让其可迭代. 然后依次存入, 然后逆序链表, 这被我之前写复杂了, 逆序用的是第一次写的就地逆序法, 因为当时对递归法, 插入法还不熟悉, 所以代码不够精简. 其实完全可以先把字符串逆序, 然后放进去, 但是字符串逆序又要一步操作, 实在是太繁琐了, 违背了 python 精简的初衷, 当初也是没多想, 就当时复习一下了. 但是在面试时遇到这样的问题时, 一定不要用这个方法. 因为费时费力, 还容易出错, 光是前面的求链表对应的整数都是一个问题. 不过这里还是给出代码:deffunction(head1,head2):

Sum=sumlink(head1)+sumlink(head2)

print("sum is",Sum)

Sum=str(Sum)

head=LNode(None)

cur=head

tmp=None

foriinSum:

tmp=LNode(i)

cur.next=tmp

cur=cur.next

#开始逆序链表 -- 就地逆序法

# 判断链表是否为空

ifheadisNoneorhead.nextisNone:

return

# 处理链表头

cur=head.next

next=cur.next

cur.next=None

pre=cur

cur=next

# 转变当前节点指向

whilecur.next!=None:

next=cur.next

cur.next=pre

pre=cur

cur=next

# 处理最后一个节点与倒数第二个节点

cur.next=pre

# 添加头节点

head.next=cur

returnhead

主程序:if__name__=='__main__':

head1=creatLink(10)

head2=creatLink(10)

print("head1:")

cur=head1.next

whilecur!=None:

print(cur.data)

cur=cur.next

print("head2:")

cur=head2.next

whilecur!=None:

print(cur.data)

cur=cur.next

head=function(head1,head2)

print("\nAfteplus:")

cur=head.next

whilecur!=None:

print(cur.data)

cur=cur.next

输出结果:

输出结果

虽然过程曲折, 但是我们还是完成了这个题目的要求. 但是这种方法的缺点非常明显, 一旦链表保存的整数超过了长整型的最大数值, 程序就会报错. 明天我会介绍链表直接相加的方法, 这种方法就像是一种加法器, 是一位一位加的, 更符合我们平时的计算方法. 而且理论上, 只要你电脑内存够, 就可以一直算下去. 这比上面的方法好多了.

全部的代码如下:importrandom

fromfunctoolsimportreduce

classLNode:

"""docstring for LNode"""

def__init__(self,arg):

self.data=arg

self.next=None

"""

题目描述:

将 Head->1->1->3->3->5->7->7->8

与 head->1->2->5->7->8 相加

得 Head->2->3->8->0->4->8->7->8

个位在前

方法: 整数相加, 先求 h1 的和, 再求 h2 的和, 然后相加, 最后根据和新建链表

"""

# 构造链表

defcreatLink(x):

i=1

head=LNode(None)

tmp=None

cur=head

whilei<=x:

n=random.randint(1,9)

tmp=LNode(n)

cur.next=tmp

cur=tmp

i+=1

returnhead

# 用于求和

deffn(x,y):

returnx*10+y

# 求链表所代表的数

defsumlink(head):

Sum=0# 保存和

cur=head.next

List=[]#用于保存链表的每一个节点

whilecurisnotNone:

#将节点保存在第一位

List.insert(0,cur.data)

cur=cur.next

ifheadisnotNoneorhead.nextisnotNone:

Sum=reduce(fn,List)

print("head's Sum :",Sum)

returnSum

deffunction(head1,head2):

Sum=sumlink(head1)+sumlink(head2)

print("sum is",Sum)

Sum=str(Sum)

head=LNode(None)

cur=head

tmp=None

foriinSum:

tmp=LNode(i)

cur.next=tmp

cur=cur.next

# 判断链表是否为空

ifheadisNoneorhead.nextisNone:

return

# 处理链表头

cur=head.next

next=cur.next

cur.next=None

pre=cur

cur=next

# 转变当前节点指向

whilecur.next!=None:

next=cur.next

cur.next=pre

pre=cur

cur=next

# 处理最后一个节点与倒数第二个节点

cur.next=pre

# 添加头节点

head.next=cur

returnhead

if__name__=='__main__':

head1=creatLink(10)

head2=creatLink(10)

print("head1:")

cur=head1.next

whilecur!=None:

print(cur.data)

cur=cur.next

print("head2:")

cur=head2.next

whilecur!=None:

print(cur.data)

cur=cur.next

head=function(head1,head2)

print("\nAfteplus:")

cur=head.next

whilecur!=None:

print(cur.data)

cur=cur.next

今天的就先讲到这里了, 今天的算法其实也没多大用, 所以注释就没写这么详细, 但是电脑刚修好, 很多东西还在弄. 昨天提到的流程图还要一段时间, 最近学校课程安排也是很紧, 明天晚上要上课, 可能明天的算法会晚一点. 等周五我才空下来, 我会好好整理下. 争取在周末给大家分享一个小爬虫案例. 爬哪个网站还没想好, 就先这样子.

还是那句话, 我只是需要被需要 -- 再我的 https://github.com/Gesujian/python- 有所有的代码, 当然可能会有所出入, 但相差不多, 欢迎大家学习!

这是我微信公众号: Dkider 方便大家联系我.

DKider

君子之于天下也, 无适也, 无莫也, 义之与比.--《论语》

来源: http://www.jianshu.com/p/facc0169d773