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线性遍历+二进制 6行代码征服二进制链表转整数

3个月前 (05-17)

力扣1290.二进制链表转整数

线性遍历+二进制 6行代码征服二进制链表转整数 算法 C++ 迭代 模拟 进制转换 链表 单链表 数据结构 第1张

题目本质

给定一个单链表的头节点head,链表中每个节点的值为0或1。链表表示一个‌最高有效位在前‌的二进制数字,要求将其转换为对应的十进制整数。例如链表1→0→1对应的二进制数是101,应返回十进制数5。


解题思路与推导过程

一、算法核心思想

  1. ‌1.二进制数构造规则‌:

    • 每个新节点的值相当于二进制数‌向左移位‌后的最低位

    • 例如遍历到第三个节点时,计算过程相当于(前值<<1) | 当前值

  2. ‌2.累加计算‌:

    • 初始化sum=0作为累加结果

    • 每次循环执行sum = sum*2 + 当前节点值(等价于位运算sum<<1 | val

  3. 3‌.遍历特性‌:

    • 无需反转链表,直接按照遍历顺序处理

    • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)

二、代码流程解析

  • ‌1.初始化‌:sum=0作为十进制结果的容器

  • ‌2.循环处理每个节点‌:

    1. sum = sum*2:将之前的结果左移一位(二进制进位)

    2. +head->val:将当前位的二进制值加入最低位

    3. head=head->next指针后移处理下一位

  • 3‌.终止条件‌:链表指针指向NULL时结束遍历

三、潜在问题与解决方案

  • 大数溢出‌:使用long long类型存储中间结果(题目保证链表长度≤30,long long足够存储2^30量级的数值)

  • 头节点为空的边界情况‌:题目约束链表非空,无需额外判断1


代码+注释

class Solution {
public:
    int getDecimalValue(ListNode* head) {
        long long sum=0; // 使用long long避免中间计算溢出
        while(head)      // 遍历直到链表末尾
        {
            // 核心计算公式:每次将之前结果左移一位,并加上当前二进制位
            sum = (long long)sum*2 + head->val; 
            
            // 类型转换说明:防止sum超过int范围时的计算错误
            head = head->next; // 指针后移处理下个节点
        }
        return sum; // 最终结果自动转为int(题目保证数值在int范围内)
    }
};


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