Leetcode-2.[两数相加]

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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]

明确题目核心规则

给定两个逆序存储数字的非空链表(链表头 = 个位,链表尾 = 最高位),求两数之和,结果也用逆序链表存储:

  • 示例:l1 = [2,4,3](342)、l2 = [5,6,4](465)→ 和为 807,结果链表 [7,0,8]
  • 关键:逐位相加,处理进位;链表长度不同时,短链表补 0;最后若有进位,需新增节点。

核心思路(哑节点 + 逐位相加 + 进位)

  1. 哑节点(哨兵节点) :创建一个空的头节点(dummy),避免处理 “结果链表头节点为空” 的边界问题;

  2. 进位变量:用 carry 存储当前位相加后的进位(初始为 0);

  3. 循环遍历:只要 l1/l2 不为空,或 carry>0,就继续循环:

    • 取 l1 当前值(为空则 0)、l2 当前值(为空则 0);
    • 计算当前位总和:sum = val1 + val2 + carry
    • 新节点值 = sum % 10,新进位 = sum / 10
    • 把新节点接在结果链表后,更新指针;
    • l1/l2 分别后移(不为空时);
  4. 返回结果:哑节点的 next 就是结果链表的头。

完整代码

// 先确保ListNode的定义(题目中已给出,这里补充方便运行)
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) {
        // 1. 创建哑节点,cur指向哑节点(用于构建结果链表)
        ListNode* dummy = new ListNode(0);
        ListNode* cur = dummy;
        int carry = 0; // 进位,初始为0
        
        // 2. 循环:l1/l2不为空 或 有进位,就继续
        while (l1 != nullptr || l2 != nullptr || carry != 0) {
            // 取当前位的值(为空则补0)
            int val1 = (l1 != nullptr) ? l1->val : 0;
            int val2 = (l2 != nullptr) ? l2->val : 0;
            
            // 计算当前位总和 + 进位
            int sum = val1 + val2 + carry;
            carry = sum / 10; // 新的进位(0或1,因为个位相加最大9+9+1=19)
            int cur_val = sum % 10; // 当前位的结果
            
            // 3. 新建节点,接在结果链表后
            cur->next = new ListNode(cur_val);
            cur = cur->next; // cur后移
            
            // 4. l1/l2后移(不为空时)
            if (l1 != nullptr) l1 = l1->next;
            if (l2 != nullptr) l2 = l2->next;
        }
        
        // 5. 哑节点的next是结果链表的头(跳过哑节点)
        ListNode* res = dummy->next;
        delete dummy; // 释放哑节点内存(可选,题目不要求也可省略)
        return res;
    }
};