Programa C++ para sumar dos números representados por listas enlazadas – Conjunto 1

Dados dos números representados por dos listas, escribe una función que devuelva la lista de suma. La lista de suma es una representación de lista de la suma de dos números de entrada.

Ejemplo :

Input: 
List1: 5->6->3 // represents number 563 
List2: 8->4->2 // represents number 842 
Output: 
Resultant list: 1->4->0->5 // represents number 1405 
Explanation: 563 + 842 = 1405 Input: 
List1: 7->5->9->4->6 // represents number 75946
List2: 8->4 // represents number 84
Output: 
Resultant list: 7->6->0->3->0// represents number 76030
Explanation: 75946+84=76030

Método 1:
Enfoque : Atraviese ambas listas y seleccione uno por uno los Nodes de ambas listas y agregue los valores. Si la suma es mayor que 10, haga llevar como 1 y reduzca la suma. Si una lista tiene más elementos que la otra, considere los valores restantes de esta lista como 0. Los pasos son:

  1. Recorra las dos listas enlazadas de principio a fin
  2. Agregue los dos dígitos de cada una de las respectivas listas enlazadas.
  3. Si una de las listas ha llegado al final, tome 0 como su dígito.
  4. Continúe hasta el final de las listas.
  5. Si la suma de dos dígitos es mayor que 9, configure el acarreo como 1 y el dígito actual como suma % 10

A continuación se muestra la implementación de este enfoque. 

C++

// C++ program to add two numbers
// represented by linked list
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
  
// Linked list node 
class Node 
{
    public:
    int data;
    Node* next;
};
  
/* Function to create a 
   new node with given data */
Node* newNode(int data)
{
    Node* new_node = new Node();
    new_node->data = data;
    new_node->next = NULL;
    return new_node;
}
  
/* Function to insert a node at the
   beginning of the Singly Linked List */
void push(Node** head_ref, int new_data)
{
    // Allocate node 
    Node* new_node = newNode(new_data);
  
    // link the old list off the 
    // new node 
    new_node->next = (*head_ref);
  
    // Move the head to point to the 
    // new node 
    (*head_ref) = new_node;
}
  
/* Adds contents of two linked lists and 
   return the head node of resultant list */
Node* addTwoLists(Node* first, 
                  Node* second)
{
    // res is head node of the resultant 
    // list
    Node* res = NULL;
    Node *temp, *prev = NULL;
    int carry = 0, sum;
  
    // while both lists exist
    while (first != NULL || 
           second != NULL) 
    {
        // Calculate value of next digit in 
        // resultant list. The next digit is 
        // sum of following things
        // (i) Carry
        // (ii) Next digit of first
        // list (if there is a next digit)
        // (ii) Next digit of second
        // list (if there is a next digit)
        sum = carry + (first ? first->data : 0) + 
              (second ? second->data : 0);
  
        // Update carry for next calculation
        carry = (sum >= 10) ? 1 : 0;
  
        // Update sum if it is greater than 10
        sum = sum % 10;
  
        // Create a new node with sum as data
        temp = newNode(sum);
  
        // If this is the first node then
        // set it as head of the resultant list
        if (res == NULL)
            res = temp;
  
        // If this is not the first
        // node then connect it to the rest.
        else
            prev->next = temp;
  
        // Set prev for next insertion
        prev = temp;
  
        // Move first and second
        // pointers to next nodes
        if (first)
            first = first->next;
        if (second)
            second = second->next;
    }
  
    if (carry > 0)
        temp->next = newNode(carry);
  
    // return head of the resultant 
    // list
    return res;
}
  
// A utility function to print a 
// linked list
void printList(Node* node)
{
    while (node != NULL) 
    {
        cout << node->data << " ";
        node = node->next;
    }
    cout << endl;
}
  
// Driver code
int main(void)
{
    Node* res = NULL;
    Node* first = NULL;
    Node* second = NULL;
  
    // Create first list 
    // 7->5->9->4->6
    push(&first, 6);
    push(&first, 4);
    push(&first, 9);
    push(&first, 5);
    push(&first, 7);
    printf("First List is ");
    printList(first);
  
    // Create second list 8->4
    push(&second, 4);
    push(&second, 8);
    cout << "Second List is ";
    printList(second);
  
    // Add the two lists and see 
    // result
    res = addTwoLists(first, 
                      second);
    cout << "Resultant list is ";
    printList(res);
    return 0;
}
// This code is contributed by rathbhupendra

Producción:

First List is 7 5 9 4 6 
Second List is 8 4 
Resultant list is 5 0 0 5 6 

Análisis de Complejidad: 

  • Complejidad de tiempo: O(m + n), donde m y n son números de Nodes en la primera y segunda lista respectivamente. 
    Las listas deben recorrerse una sola vez.
  • Complejidad espacial: O(m + n). 
    Se necesita una lista enlazada temporal para almacenar el número de salida

Método 2 (usando STL): usando la estructura de datos de la pila
Enfoque:

1. Create 3 stacks namely s1,s2,s3.
2. Fill s1 with Nodes of list1 and fill s2 with nodes of list2.
3. Fill s3 by creating new nodes and setting the data of new nodes to the 
   sum of s1.top(), s2.top() and carry until list1 and list2 are empty .
4. If the sum >9, set carry 1
5. Else set carry 0.
6. Create a Node(say prev) that will contain the head of the sum List.
7. Link all the elements of s3 from top to bottom.
8. return prev.

C++

// C++ program to add two numbers represented 
// by Linked Lists using Stack
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Node 
{
    public:
    int data;
    Node* next;
};
Node* newnode(int data)
{
    Node* x = new Node();
    x->data = data;
    return x;
}
// Function that returns the sum of two 
// numbers represented by linked lists
Node* addTwoNumbers(Node* l1, Node* l2)
{
    Node* prev = NULL;
  
    // Create 3 stacks
    stack<Node*> s1, s2, s3;
  
    // Fill first stack with first 
    // List Elements
    while (l1 != NULL) 
    {
        s1.push(l1);
        l1 = l1->next;
    }
  
    // Fill second stack with second 
    // List Elements
    while (l2 != NULL) 
    {
        s2.push(l2);
        l2 = l2->next;
    }
    int carry = 0;
    // Fill the third stack with the 
    // sum of first and second stack
    while (!s1.empty() && !s2.empty()) 
    {
        int sum = (s1.top()->data + 
                   s2.top()->data + carry);
        Node* temp = newnode(sum % 10);
        s3.push(temp);
        if (sum > 9) 
        {
            carry = 1;
        }
        else 
        {
            carry = 0;
        }
        s1.pop();
        s2.pop();
    }
    while (!s1.empty()) 
   {
        int sum = carry + s1.top()->data;
        Node* temp = newnode(sum % 10);
        s3.push(temp);
        if (sum > 9) 
        {
            carry = 1;
        }
        else 
        {
            carry = 0;
        }
        s1.pop();
    }
    while (!s2.empty()) 
    {
        int sum = carry + s2.top()->data;
        Node* temp = newnode(sum % 10);
        s3.push(temp);
        if (sum > 9) 
        {
            carry = 1;
        }
        else 
        {
            carry = 0;
        }
        s2.pop();
    }
    // If carry is still present create a 
    // new node with value 1 and push it 
    // to the third stack
    if (carry == 1) 
    {
        Node* temp = newnode(1);
        s3.push(temp);
    }
  
    // Link all the elements inside 
    // third stack with each other
    if (!s3.empty())
        prev = s3.top();
    while (!s3.empty())
    {
        Node* temp = s3.top();
        s3.pop();
        if (s3.size() == 0) 
        {
            temp->next = NULL;
        }
        else 
        {
            temp->next = s3.top();
        }
    }
    return prev;
}
  
// Utility functions
// Function that displays the List
void Display(Node* head)
{
    if (head == NULL) 
    {
        return;
    }
    while (head->next != NULL) 
    {
        cout << head->data << " -> ";
        head = head->next;
    }
    cout << head->data << endl;
}
  
// Function that adds element at 
// the end of the Linked List
void push(Node** head_ref, int d)
{
    Node* new_node = newnode(d);
    new_node->next = NULL;
    if (*head_ref == NULL) 
    {
        new_node->next = *head_ref;
        *head_ref = new_node;
        return;
    }
    Node* last = *head_ref;
    while (last->next != NULL && 
           last != NULL) 
    {
        last = last->next;
    }
    last->next = new_node;
    return;
}
  
// Driver code
int main()
{
    // Creating two lists first list 
    // 9 -> 5 -> 0
    // second List = 6 -> 7
    Node* first = NULL;
    Node* second = NULL;
    Node* sum = NULL;
    push(&first, 9);
    push(&first, 5);
    push(&first, 0);
    push(&second, 6);
    push(&second, 7);
    cout << "First List : ";
    Display(first);
    cout << "Second List : ";
    Display(second);
    sum = addTwoNumbers(first, second);
    cout << "Sum List : ";
    Display(sum);
    return 0;
}

Producción:

First List : 9 -> 5 -> 0
Second List : 6 -> 7
Sum List : 1 -> 0 -> 1 -> 7

Otro enfoque con complejidad de tiempo O (N):

el enfoque dado funciona como los siguientes pasos:

  1. Primero, calculamos los tamaños de ambas listas enlazadas, size1 y size2, respectivamente.
  2. Luego recorremos la lista enlazada más grande, si la hay, y decrementamos hasta que el tamaño de ambos sea el mismo.
  3. Ahora recorremos ambas listas enlazadas hasta el final.
  4. Ahora el retroceso ocurre mientras se realiza la suma.
  5. Finalmente, se devuelve el Node principal de la lista enlazada que contiene la respuesta.

C++

// C++ program to implement 
// the above approach
#include <iostream>
using namespace std;
  
struct Node 
{
    int data;
    struct Node* next;
};
  
// Recursive function
Node* addition(Node* temp1, Node* temp2, 
               int size1, int size2)
{
    // Creating a new Node
    Node* newNode = 
    (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
  
    // Base case
    if (temp1->next == NULL && 
        temp2->next == NULL) 
    {
        // Addition of current nodes which is 
        // the last nodes of both linked lists
        newNode->data = (temp1->data + 
                         temp2->data);
  
        // Set this current node's link null
        newNode->next = NULL;
  
        // Return the current node
        return newNode;
    }
  
    // Creating a node that contains sum 
    // of previously added number
    Node* returnedNode = 
    (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
  
    // If sizes are same then we move in
    // both linked list
    if (size2 == size1) 
    {
        // Recursively call the function
        // move ahead in both linked list
        returnedNode = addition(temp1->next, temp2->next,
                                size1 - 1, size2 - 1);
  
        // Add the current nodes and append the carry
        newNode->data = (temp1->data + temp2->data) + 
                        ((returnedNode->data) / 10);
    }
  
    // Or else we just move in big linked 
    // list
    else 
    {
        // Recursively call the function
        // move ahead in big linked list
        returnedNode = addition(temp1, temp2->next, 
                                size1, size2 - 1);
  
        // Add the current node and carry
        newNode->data = 
        (temp2->data) + 
        ((returnedNode->data) / 10);
    }
  
    // This node contains previously added 
    // numbers so we need to set only 
    // rightmost digit of it
    returnedNode->data = (returnedNode->data) % 10;
  
    // Set the returned node to the 
    // current nod
    newNode->next = returnedNode;
  
    // return the current node
    return newNode;
}
  
// Function to add two numbers represented 
// by nexted list.
struct Node* addTwoLists(struct Node* head1,
                         struct Node* head2)
{
    struct Node *temp1, 
                *temp2, *ans = NULL;
  
    temp1 = head1;
    temp2 = head2;
  
    int size1 = 0, size2 = 0;
  
    // calculating the size of first 
    // linked list
    while (temp1 != NULL) 
    {
        temp1 = temp1->next;
        size1++;
    }
  
    // Calculating the size of second 
    // linked list
    while (temp2 != NULL) 
    {
        temp2 = temp2->next;
        size2++;
    }
  
    Node* returnedNode = 
    (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
  
    // Traverse the bigger linked list
    if (size2 > size1) 
    {
        returnedNode = addition(head1, head2, 
                                size1, size2);
    }
    else 
    {
        returnedNode = addition(head2, head1, 
                                size2, size1);
    }
  
    // Creating new node if head node is >10
    if (returnedNode->data >= 10) 
    {
        ans = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        ans->data = (returnedNode->data) / 10;
        returnedNode->data = returnedNode->data % 10;
        ans->next = returnedNode;
    }
    else
        ans = returnedNode;
  
    // Return the head node of linked list 
    // that contains answer
    return ans;
}
  
void Display(Node* head)
{
    if (head == NULL) 
    {
        return;
    }
    while (head->next != NULL) 
    {
        cout << head->data << " -> ";
        head = head->next;
    }
    cout << head->data << endl;
}
  
// Function that adds element at the 
// end of the Linked List
void push(Node** head_ref, int d)
{
    Node* new_node = 
    (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    new_node->data = d;
    new_node->next = NULL;
    if (*head_ref == NULL) 
    {
        new_node->next = *head_ref;
        *head_ref = new_node;
        return;
    }
  
    Node* last = *head_ref;
    while (last->next != NULL && 
           last != NULL) 
    {
        last = last->next;
    }
    last->next = new_node;
    return;
}
  
// Driver code
int main()
{
    // Creating two lists
    Node* first = NULL;
    Node* second = NULL;
    Node* sum = NULL;
    push(&first, 5);
    push(&first, 6);
    push(&first, 3);
    push(&second, 8);
    push(&second, 4);
    push(&second, 2);
    cout << "First List : ";
    Display(first);
    cout << "Second List : ";
    Display(second);
    sum = addTwoLists(first, second);
    cout << "Sum List : ";
    Display(sum);
    return 0;
}
// This code is contributed by Dharmik Parmar

Producción:

First List : 5 -> 6 -> 3
Second List : 8 -> 4 -> 2
Sum List : 1 -> 4 -> 0 -> 5

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Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por GeeksforGeeks-1 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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