链表-两数之和

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。

在这里插入图片描述

思路:

链表中先输入的为低位,后输入的为高位,由于考虑到long型不能接收100位的数据,所以排除转换成整数来求和;
题目已经限定val的范围是0-9,所以只要考虑产生进位为1的情况,即最多(L1的val和L2的val+最多为1的进位)和大于9且小于20
要判断两个链表什么时候结束,因为两者长度不一样,可通过判断(L1!=NULL)即L1还没遍历完,此时val还有值 。

容易头晕的是这个头节点的概念!

什么是头节点、头指针和首节点?
头节点:数据域为空,没有意义
首节点:在头节点后,数据域不为空,且数据有意义
头指针:指向链表的第一个节点的指针,链表纯在头节点则指向头节点,不存在则指向首节点;无论链表是否为空,头指针都存在。

下面例程中借助了头节点,但是最后返回时消除了头节点,将头指针指向了首节点。
也可以不这么做,主要是因为,Leetcode测试时传参的是指向首节点的头指针,为了满足题目才这样的。
在这里插入图片描述

/****************链表*********************/
struct ListNode//定义链表结构体
{
	int val;
	struct ListNode* next;
};
struct ListNode* creatlink(int n)//创建长度为n的链表
{
	struct ListNode* head, * node, * end;//头节点  普通节点  尾结点
	head = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//分配地址
	end = head;                 //空链表的头节点就是尾结点
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		//node =(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode*));//malloc返回值为一段可用内存的起始地址,C时用这个
		node = new struct ListNode;//c++可用new();
		scanf("%d", &node->val);
		end->next = node;
		end = node;
	}
	end->next = NULL;   //尾结点指空
	return head->next;//消除头节点,返回的头指针直接指向首节点
}
struct ListNode* linksum(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2)//传入两条链表的头节点,计算和返回新的链表头节点
{
	struct ListNode* head, * node, * end;//头节点  普通节点  尾结点
	head = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//分配地址
	end = head;                 //空链表的头节点就是尾结点
	int carrybit = 0;
	while (l1 != NULL && l2 != NULL)
	{
		node = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//malloc返回值为一段可用内存的起始地址
		//node = new struct ListNode;
		
		if (l1->val + l2->val + carrybit <= 9)
		{
			node->val = l1->val + l2->val + carrybit;
			carrybit = 0;
		}
		else
		{
			node->val = l1->val + l2->val + carrybit - 10;
			carrybit = 1;
		}
		end->next = node;
		end = node;
		l1 = l1->next; l2 = l2->next;
	}
	while (l1 != NULL)
	{
		//node = new struct ListNode;
		node = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//malloc返回值为一段可用内存的起始地址
		
		if (l1->val + carrybit <= 9)
		{
			node->val = l1->val + carrybit;
			carrybit = 0;
		}
		else
		{
			node->val = l1->val + carrybit - 10;
			carrybit = 1;
		}
		end->next = node;
		end = node;
		l1 = l1->next;
	}
	while (l2!= NULL)
	{
		//node = new struct ListNode;
		node = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//malloc返回值为一段可用内存的起始地址
		
		if (l2->val + carrybit <= 9)
		{
			node->val = l2->val + carrybit;
			carrybit = 0;
		}
		else
		{
			node->val = l2->val + carrybit - 10;
			carrybit = 1;
		}
		end->next = node;
		end = node;
		l2 = l2->next;
	}
	if (carrybit == 1)
	{
		//node = new struct ListNode;
		node = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//malloc返回值为一段可用内存的起始地址
		node->val = 1;
		end->next = node;
		end = node;
	}
	end->next = NULL;   //尾结点指空
	/*while (head->next != NULL)
	{
		head = head->next;
		printf("%d ", head->val);
	}
	printf("\n");*/
	return head->next;//消除头节点,直接返回指向首节点的头指针
}
void printflink(struct ListNode* head)//传入指向首节点的头指针,打印链表
{
	while (head != NULL)
	{
		
		printf("%d ", head->val);
		head = head->next;
	}
	printf("\n");
}
### LeetCode 链表两数之和问题解析 LeetCode上的“链表两数之和”问题(通常称为“Add Two Numbers”)是一个经典的算法问题,要求将两个非空链表表示的非负整数相加,并以链表形式返回结果。每个节点包含一个数字,数字存储顺序为逆序,即个位在链表头部。 #### 问题描述 给定两个非空链表 `l1` 和 `l2`,表示两个非负整数。它们的数字逆序存储,且每个节点包含一个数字。将这两个数相加并以相同形式返回一个新的链表。 **示例:** ```plaintext 输入: l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4] 输出: [7,0,8] 解释: 342 + 465 = 807. ``` #### 解题思路 解决该问题的核心是模拟手动加法的过程,逐位相加并处理进位。以下是具体步骤: 1. 初始化一个哑节点(dummy node)作为新链表的起始点。 2. 使用一个指针 `current` 来构建新链表。 3. 遍历两个链表,同时考虑进位值 `carry`。 4. 对于每一对节点值,计算其和并更新进位值。 5. 如果其中一个链表已经遍历完,则仅处理另一个链表的剩余部分。 6. 最后检查是否有剩余的进位值,若有则添加到新链表中。 7. 返回哑节点的下一个节点作为结果链表的头节点。 #### 示例代码 以下是一个Python实现的解决方案: ```python # Definition for singly-linked list. class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next class Solution: def addTwoNumbers(self, l1, l2): dummy = ListNode(0) # 哑节点 current = dummy # 当前节点 carry = 0 # 进位 while l1 or l2 or carry: # 获取当前节点的值,若链表已结束则默认为0 val1 = l1.val if l1 else 0 val2 = l2.val if l2 else 0 # 计算当前位的和与进位 total = val1 + val2 + carry carry = total // 10 current.next = ListNode(total % 10) # 移动指针 current = current.next if l1: l1 = l1.next if l2: l2 = l2.next return dummy.next # 返回结果链表 ``` #### 复杂度分析 - **时间复杂度**: O(max(m, n)),其中 m 和 n 分别是两个链表的长度。需要遍历整个链表一次。 - **空间复杂度**: O(max(m, n)),用于存储结果链表。 #### 注意事项 1. 需要特别注意进位的处理,即使在链表遍历结束后,也可能存在进位。 2. 确保在链表末尾正确终止,避免形成环结构[^3]。 --- ###
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