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0066. 加一

https://leetcode-cn.com/problems/plus-one

题目描述

给定一个由整数组成的非空数组所表示的非负整数,在该数的基础上加一。最高位数字存放在数组的首位, 数组中每个元素只存储单个数字。你可以假设除了整数 0 之外,这个整数不会以零开头。示例 1:输入: [1,2,3]输出: [1,2,4]解释: 输入数组表示数字 123。示例 2:输入: [4,3,2,1]输出: [4,3,2,2]解释: 输入数组表示数字 4321。

lucifer 提示: 不要加直接数组转化为数字做加法再转回来。

前置知识

  • 数组的遍历(正向遍历和反向遍历)

思路

这道题其实我们可以把它想象成小学生练习加法,只不过现在是固定的“加一”那么我们只需要考虑如何通过遍历来实现这个加法的过程就好了。

加法我们知道要从低位到高位进行运算,那么只需要对数组进行一次反向遍历即可。

伪代码:

for(int i = n - 1; i > - 1; i --) {  内部逻辑}

内部逻辑的话,其实有三种情况:

1. 个位上的数字小于9    17+   1= 182. 个位数上等于9,其他位数可以是0-9的任何数,但是首位不等于9    199+     1=  200    109+      1=  1103. 所有位数都为9    99+    1= 100      999+       1=  1000

第一种情况是最简单的,我们只需将数组的最后一位进行+1 操作就好了

第二种情况稍微多了一个步骤:我们需要把个位的 carry 向前进一位并在计算是否有更多的进位

第三种其实和第二种是一样的操作,只是由于我们知道数组的长度是固定的,所以当我们遇到情况三的时候需要扩大数组的长度。我们只需要在结果数组前多加上一位就好了。

// 首先我们要从数组的最后一位开始我们的计算得出我们新的sumsum = arr[arr.length - 1] + 1// 接下来我们需要判断这个新的sum是否超过9sum > 9 ?// 假如大于 9, 那么我们会更新这一位为 0 并且将carry值更改为1carry = 1arr[i] = 0// 假如不大于 9,更新最后一位为sum并直接返回数组arr[arr.length - 1] = sumreturn arr// 接着我们要继续向数组的倒数第二位重复进行我们上一步的操作...// 当我们完成以后,如果数组第一位时的sum大于0,那么我们就要给数组的首位增添一个1result = new array with size of arr.length + 1result[0] = 1result[1] ...... result[result.length - 1]  = 0

代码

代码支持:Python3,JS, CPP, Go, PHP,Java

Python3 Code:

class Solution:    def plusOne(self, digits: List[int]) -> List[int]:        carry = 1        for i in range(len(digits) - 1, -1, -1):            digits[i], carry = (carry + digits[i]) % 10, (carry + digits[i]) // 10        return [carry] + digits if carry else digits

JS Code:

var plusOne = function (digits) {  var carry = 1; // 我们将初始的 +1 也当做是一个在个位的 carry  for (var i = digits.length - 1; i > -1; i--) {    if (carry) {      var sum = carry + digits[i];      digits[i] = sum % 10;      carry = sum > 9 ? 1 : 0; // 每次计算都会更新下一步需要用到的 carry    }  }  if (carry === 1) {    digits.unshift(1); // 如果carry最后停留在1,说明有需要额外的一个长度 所以我们就在首位增添一个 1  }  return digits;};

CPP Code:

class Solution {public:    vector<int> plusOne(vector<int>& A) {        int i = A.size() - 1, carry = 1;        for (; i >= 0 && carry; --i) {            carry += A[i];            A[i] = carry % 10;            carry /= 10;        }        if (carry) A.insert(begin(A), carry);        return A;    }};

Go code:

func plusOne(digits []int) []int {for i := len(digits) - 1; i >= 0; i-- {digits[i]++if digits[i] != 10 { // 不产生进位, 直接返回return digits}digits[i] = 0 // 产生进位, 继续计算下一位}// 全部产生进位digits[0] = 1digits = append(digits, 0)return digits}

PHP code:

class Solution {    /**     * @param Integer[] $digits     * @return Integer[]     */    function plusOne($digits) {        $len = count($digits);        for ($i = $len - 1; $i >= 0; $i--) {            $digits[$i]++;            if ($digits[$i] != 10) { // 不产生进位, 直接返回                return $digits;            }            $digits[$i] = 0; // 产生进位, 继续计算下一位        }        // 全部产生进位        $digits[0] = 1;        $digits[$len] = 0;        return $digits;    }}

Java code:

class Solution {    public int[] plusOne(int[] digits) {        for (int i = digits.length - 1; i >= 0; i--) {            digits[i]++;            digits[i] = digits[i] % 10;            if (digits[i] != 0) return digits;        }//遇每个数位均为9时手动进位        digits = new int[digits.length + 1];        digits[0] = 1;        return digits;    }}

复杂度分析

  • 时间复杂度:$O(N)$

  • 空间复杂度:$O(1)$

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