LeetCode刷题--2.两数相加（中等）

题目描述

给出两个 非空 的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照 逆序 的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储 一位 数字。

如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。

您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例：

输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)

输出：7 -> 0 -> 8

原因：342 + 465 = 807

 

方法一

思路

• 将两个链表看成是相同长度的进行遍历，如果一个链表较短则在前面补 0，比如 987 + 23 = 987 + 023 = 1010

• 每一位计算的同时需要考虑上一位的进位问题，而当前位计算结束后同样需要更新进位值

• 如果两个链表全部遍历完毕后，进位值为 1，则在新链表最前方（链表末尾，因为是逆序）添加节点 1

• 小技巧：对于链表问题，返回结果为头结点时，通常需要先初始化一个预先指针 pre，该指针的下一个节点指向真正的头结点head。使用预先指针的目的在于链表初始化时无可用节点值，而且链表构造过程需要指针移动，进而会导致头指针丢失，无法返回结果。

 

图1，对两数相加方法的可视化: 342 + 465 = 807342+465=807，每个结点都包含一个数字，并且数字按位逆序存储。 

 

请注意，我们使用哑结点来简化代码。如果没有哑结点，则必须编写额外的条件语句来初始化表头的值。

请特别注意以下情况：

代码

class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        //先初始化一个预先指针 pre，该指针的下一个节点指向真正的头结点head，是用来定位头结点的
        ListNode pre = new ListNode(0);
        ListNode cur = pre;
        //进位初始化为0
        int carry = 0;
        //遍历列表l1和l2，直至到达它们的尾端
        while (l1 != null || l2 != null) {
            //将x设为结点p的值。如果已经到达l1的未尾，则将其值设置为0
            int x = l1 == null ? 0 : l1.val;
            //将y设为结点q的值。如果已经到达l2的未尾，则将其值设置为0
            int y = l2 == null ? 0 : l2.val;
            //每一位sum的值
            int sum = x + y + carry;
            //更新进位的值，在这里非0即1
            carry = sum / 10;
            //创建一个数值为（sum mod 10）的新结点，并将其设置为当前结点的下一个结点，然后将当前结点前进到下一个结点。
            cur.next = new ListNode(sum % 10);
            //cur往后移动一个位置
            cur = cur.next;
            //l1前进到下一个结点
            if (l1 != null)
                l1 = l1.next;
            //l2前进到下一个结点
            if (l2 != null)
                l2 = l2.next;
        }
        //检查 carry = 1是否成立，如果成立，则向返回列表追加一个含有数字l1的新结点。
        if (carry == 1) {
            cur.next = new ListNode(carry);
        }
        //返回是返回listNode这个对象，listNode对象中有next属性能指向下一个节点，这样就把所有节点串联起来了
        return pre.next;
    }
}

 

复杂度分析

• 时间复杂度：O（max（m，n）），假设m和n分别表示 l1 和 l2 的长度，上面的算法最多重复max（m，n）次 。

• 空间复杂度：O（max（m，n）），新列表的长度最多为max（m，n）+1 。

拓展

如果链表中的数字不是按逆序存储的呢？例如：
（3 → 4 → 2）+（4 → 6 → 5）= 8 → 0 → 7