LeetCode——各位相加

本文介绍了一种非负整数的数字压缩求和算法,该算法可以将任意非负整数通过不断累加其各位数字的方式,压缩为一个单一数字。文章提供了具体的实现思路和Java代码示例,展示了如何在O(1)时间内高效解决问题。

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给一个非负整数 num,反复添加所有的数字,直到结果只有一个数字。
例如:
设定 num = 38,过程就像: 3 + 8 = 11, 1 + 1 = 2。 由于 2 只有1个数字,所以返回它。

进阶:
你可以不用任何的循环或者递归算法,在 O(1) 的时间内解决这个问题么?

求解思路:
ab = a * 10 + b
ab % 9 = (a*9 + a + b) % 9 = (a + b) % 9
abc = a * 100 + b * 10 + c
abc % 9 = ( a*99 + a + b + c) % 9 = (a + b + c) % 9

代码

public int getAddDigits(int n) {
    if (n == 0) {
        return 0;
    }
    // 之所以-1后+1:是为了解决n%9=0的情况
    return (n - 1) % 9 + 1;
}
### LeetCode Problem 2: Add Two Numbers 此问题的核心在于如何处理两个链表表示的非负整数相加的结果,并将其转换为新的链表形式。以下是详细的解决方案。 #### 方法概述 该方法通过模拟手工加法的方式实现,考虑每一位上的数值以及进位情况。由于输入链表是以逆序方式存储数字的各位,因此可以直接从头到尾遍历链表并逐位相加[^4]。 #### 实现细节 为了简化操作,可以引入一个辅助函数 `addOneNode` 来计算当前节点的值及其产生的进位[^3]。具体过程如下: 1. 初始化一个新的链表用于保存结果。 2. 使用双指针分别指向两个输入链表的头部。 3. 当任意一个链表未被完全遍历时,执行以下操作: - 取出当前两位数字(如果某个链表已经结束,则视为0)。 - 计算其和加上前一次运算中的进位值。 - 将结果存入新链表中对应的位置,并更新进位状态。 4. 如果最后仍有剩余的进位,则需额外创建一个节点来存储它。 5. 返回最终生成的新链表。 下面是基于上述思路的具体代码实现: ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def addTwoNumbers(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode: carry = 0 dummy_head = ListNode(0) current_node = dummy_head while l1 or l2 or carry != 0: val1 = l1.val if l1 else 0 val2 = l2.val if l2 else 0 total_sum = val1 + val2 + carry carry = total_sum // 10 new_digit = total_sum % 10 current_node.next = ListNode(new_digit) current_node = current_node.next if l1 is not None: l1 = l1.next if l2 is not None: l2 = l2.next return dummy_head.next ``` 以上代码定义了一个名为 `addTwoNumbers` 的函数,接受两个参数分别为待相加的两条单向链表 `l1`, `l2`. 函数内部维护了一个虚拟头结点 `dummy_head` 和游标变量 `current_node` 用来构建输出链表;同时利用循环结构依次访问每一对节点完成累加工作直至全部数据都被处理完毕为止[^1]. 对于更复杂的场景比如当数字顺序是从高位至低位排列时,则需要先反转原始列表再按照相同逻辑求解后再恢复原状即可得到正确答案[^2]. #### 总结 本题主要考察了对基本数据结构——链表的操作能力以及简单的数学运算技巧的应用。理解清楚题目描述之后便能顺利解决问题。
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