Leetcode力扣解题记录--第2题(加法模拟)
题目链接:2. 两数相加 - 力扣(LeetCode)
题目描述
给你两个 非空 的链表,表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的,并且每个节点只能存储 一位 数字。
请你将两个数相加,并以相同形式返回一个表示和的链表。
你可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。
示例 1:
输入:l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
输出:[7,0,8]
解释:342 + 465 = 807.
示例 2:
输入:l1 = [0], l2 = [0]
输出:[0]
示例 3:
输入:l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9]
输出:[8,9,9,9,0,0,0,1]
题目作答
这个问题的核心是模拟我们上小学时学习的竖式加法。由于链表中的数字是逆序存储的,这恰好为我们从最低位(个位)开始相加提供了便利,与手动计算的方向完全一致。
整体思路如下:
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同步遍历:我们同时从两个链表的头节点(即数字的最低位)开始遍历。
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逐位相加:在每一步中,我们将两个链表当前节点的值与上一步产生的**进位(carry)**相加。
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当前位总和 = l1当前节点值 + l2当前节点值 + carry
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计算新节点值和新进位:
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放入新链表中的节点值应该是总和的个位数,即 当前位总和 % 10。
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新的进位则是总和的十位数,即 当前位总和 / 10,这个进位会用于下一位的计算。
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构建新链表:我们创建一个新的链表来存储结果。为了方便操作,我们可以使用一个“哑节点”(dummy head)作为新链表的伪头节点,并用一个 current 指针来追踪新链表的尾部,以便于添加新节点。
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处理长短不一和最后进位:
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如果一个链表比另一个长,当短的链表遍历结束后,我们视其为空,其节点值为0,继续与长链表的剩余部分和进位相加。
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遍历的循环条件应该是两个链表都不为空,或者进位不为0。这确保了在两个链表都遍历完后,如果还有一个最后的进位(例如 99 + 1 = 100),我们能把这个进位 1 作为最高位添加到结果链表中。
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通过这个过程,我们就能完整地模拟两个逆序数字的相加,并生成一个符合要求的结果链表。
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {// 创建一个哑节点,方便处理链表头部的插入ListNode* dummyHead = new ListNode(0);ListNode* current = dummyHead;// carry 用于存储进位int carry = 0;// 循环条件:只要l1或l2没有遍历完,或者还有进位,就继续while (l1 != nullptr || l2 != nullptr || carry != 0) {// 获取l1和l2当前节点的值,如果节点为空则视为0int val1 = (l1 != nullptr) ? l1->val : 0;int val2 = (l2 != nullptr) ? l2->val : 0;// 计算当前位的总和int sum = val1 + val2 + carry;// 更新进位,为下一次计算做准备carry = sum / 10;// 创建新节点,值为总和的个位数,并链接到结果链表current->next = new ListNode(sum % 10);// 移动current指针到新链表的尾部current = current->next;// 移动l1和l2的指针if (l1 != nullptr) {l1 = l1->next;}if (l2 != nullptr) {l2 = l2->next;}}// 哑节点的下一个节点是结果链表的真正头节点ListNode* resultHead = dummyHead->next;delete dummyHead; // 释放哑节点的内存return resultHead;}
};