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原题：2. 两数相加
简而言之就是将两个包含若干个数字的链表，进行相加，得到新的链表。或者说，把一个加法运算中的两个加数和相加之和都变成数字链表。
解题思路：
首先想到的是将两个链表的各个节点的数字相加，得到的结果就是新链表的对应节点的数字。这其实是最理想的情况，但是还需要考虑以下几个问题。
- 两个数字相加之和达到10就需要考虑进位的问题。
- 如果最后的节点相加的和达到10，结果链表会比两个参数列表都要长。
- 两个链表不一定是一样长的，所以需要在短链表的节点「不沟通」的时候，补充 0。
首先把最开始想到的逻辑代码写出来：
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode pre = new ListNode(0);
ListNode curr = pre;
while (l1 != null || l2 != null) {
int x = l1.val;
int y = l2.val;
int sum = x + y;
curr.next = new ListNode(sum);
curr = curr.next;
l1 = l1.next;
l2 = l2.next;
}
return pre.next;
}
}
其中，先创建 pre 作为头节点，这样可以直接在其后跟上新的节点，省去了循环中需要判断第一个节点的情况，最后返回 pre.next 即可。然后，创建 curr 作为当前最后一个节点的指针，新创建的节点既是 curr 的下一个节点。每次将两个参数链表对应位置的值相加作为新节点的值就可以了。
然后，我们考虑两个数字相加需要进位的情况。比如两个数字分别是 7 和 8，它们的和是 15。那么，结果链表相应位置的值应该是 5（也就是15%10），并且，其下一个节点，应该比它对应的两数相加的结果再加 1（也就是15/10）。因此，我们在 while 循环外面，创建一个 carry 变量，用于保存相加结果的十位数字。
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode pre = new ListNode(0);
ListNode curr = pre;
int carry = 0;
while (l1 != null || l2 != null) {
int x = l1.val;
int y = l2.val;
int sum = x + y + carry;
carry = sum / 10;
sum = sum % 10;
curr.next = new ListNode(sum);
curr = curr.next;
l1 = l1.next;
l2 = l2.next;
}
return pre.next;
}
}
这样，计算出两数之和后，把个位的数字放入结果链表的相应节点中，再把十位数字复制给 carry 变量，用于下一个节点两数相加之后再加的数字。（这里 carry 只可能是 0 和 1，而且，两数之和最多只有两位）。
再来考虑第二个问题，最后一个节点结果使两位数的情况，这个问题很好解决，只需要在循环执行完之后，判断一下 carry，如果是 1，则最后再追加一个值为 1 的节点即可。
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode pre = new ListNode(0);
ListNode curr = pre;
int carry = 0;
while (l1 != null || l2 != null) {
int x = l1.val;
int y = l2.val;
int sum = x + y + carry;
carry = sum / 10;
sum = sum % 10;
curr.next = new ListNode(sum);
curr = curr.next;
l1 = l1.next;
l2 = l2.next;
}
if (carry == 1) {
curr.next = new ListNode(carry);
}
return pre.next;
}
}
最后再来解决两个链表不一样长的问题，需要修改两个地方。第一个是循环体开头，取两个链表当前节点的值 x 和 y 的时候，需要判断链表是不是已经遍历完了，也就是 l1 或者 l2 是不是为空，如果是的话，就不能再取它们的值，而是给 x 或者 y 赋值为 0。第二个是循环体的结尾，让 l1 和 l2 指向当前节点的下一个节点的时候，做一下判断，因为两个链表不一样长的话，短的链表已经没有节点了，但是循环还在进行，这时就需要判断 l1 和 l2 不为空的时候，再将其指向下一个节点，否则会报错。
最终代码：
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
ListNode pre = new ListNode(0);
ListNode curr = pre;
int carry = 0;
while (l1 != null || l2 != null) {
int x = l1 == null ? 0 : l1.val;
int y = l2 == null ? 0 : l2.val;
int sum = x + y + carry;
carry = sum / 10;
sum = sum % 10;
curr.next = new ListNode(sum);
curr = curr.next;
if (l1 != null) {
l1 = l1.next;
}
if (l2 != null) {
l2 = l2.next;
}
}
if (carry == 1) {
curr.next = new ListNode(carry);
}
return pre.next;
}
}
