LeetCode02-两数相加（Python3）

题目

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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers

示例

输入：(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
输出：7 -> 0 -> 8
原因：342 + 465 = 807

解法

题中要求采用链表去做，最普通的链表形式就是数据+地址，每一个链表节点的数据后面都跟着下一个节点的地址。在C语言里我们可以用指针+地址来实现链表，在python中我们可以用标签+类来实现链表，因为类的实例化对象对应的是一个地址，而标签名则起到指针的作用，python中允许多个标签对应同一个地址，且修改其中一个标签对应的值时，另外一个标签对应的值也会变化。（注意：1. 是修改，不是重新赋值。2. 对整型数据修改不能产生这种效果。）

class ListNode(object):
	'''
	定义链表节点
	'''
	def __init__(self, x):
		self.val = x
		self.next = None

class Solution(object):
	def addTwoNumbers(self, l1, l2):
		carry = 0								# 进位
		sum = ListNode(0)						# 和链表
		res = sum								# 和链表的首地址
		while l1 or l2:							# 两链表非空时开始循环
			if l2 == None:						# l2链表某一位为空时，和链表对应为为l1链表与进位之和
				sumNext = ListNode(0)
				sum.next = sumNext
				sum_real = (l1.val + carry)
				sum.val = sum_real % 10
				carry = sum_real // 10
				l1 = l1.next
				s=sum
				sum = sum.next
			elif l1 == None:					# l1链表某一位为空时，和链表对应为为l2链表与进位之和
				sumNext = ListNode(0)
				sum.next = sumNext
				sum_real = (l2.val + carry)
				sum.val = sum_real % 10
				carry = sum_real // 10
				l2 = l2.next
				s=sum
				sum = sum.next				
			else:	
				sumNext = ListNode(0)	
				sum.next = sumNext
				sum_real = (l1.val + l2.val + carry)
				sum.val = sum_real % 10
				carry = sum_real // 10
				l1 = l1.next
				l2 = l2.next
				s=sum							# s指向和链表的倒数第二位
				sum = sum.next
		if carry:								# 判断l1和l2链表相加是否产生新位
			sum.val = 1							# 产生新位，和链表最后一位写1
		else:
			s.next = None						# 未产生新位，修改和链表的倒数第二位为最后一位
		return res								# 返回和链表的首地址
	
if __name__ == '__main__':
    sol = Solution()
    l1 = ListNode(2)		    				# 定义l1链表
    l1.next = l11 = ListNode(4)
    l11.next = l12 = ListNode(5)
    l2 = ListNode(3)    						# 定义l2链表
    l2.next = l21 = ListNode(6)
    l21.next = l22 = ListNode(9)
    res = sol.addTwoNumbers(l1, l2)    			# 获取返回值的链表
    while res:
        print(res.val)
        res = res.next

将Solution部分提交到LeetCode，发现效果竟然很好。多次测试基本稳定在90%以上。

但是我觉得下面这个代码更好一些。不过它在LeetCode里运行时间稍长一些，不太清楚为什么，但是差别不大，而且下面的代码更加精炼。

class Solution(object):
    def addTwoNumbers(self, l1, l2):
        """
        :type l1: ListNode
        :type l2: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        # 这里一开始不做l1、l2非空判断，题意表明非空链表
        # 记录是否需要增加新节点，或在链表下一个节点是否需要加1，同时记录链表同级节点的和
        carry = 0
        # 这里的执行顺序是res = ListNode(0), pre = res
        res = pre = ListNode(0)
        # 判断l1、l2、carry是否有值，carry有值的话需要增加新节点，或在链表下一个节点需要加1
        while l1 or l2 or carry:
            # 判断l1是否有值
            if l1:
                carry += l1.val
                l1 = l1.next
            # 判断l2是否有值
            if l2:
                carry += l2.val
                l2 = l2.next
            # carry有同级节点的和
            # divmod返回商与余数的元组，拆包为carry和val
            # carry有值的话需要增加新节点，或在链表下一个节点需要加1,在循环中会用到
            carry, val = divmod(carry, 10)
            # 新建链表节点
            # 这里是n.next = ListNode(val), n = n.next()
            pre .next = pre  = ListNode(val)
        # res等价于pre，res.val=0，所以返回res.next
        return res.next