[LeetCode] Add Two Numbers

原创于 2017-07-18 22:04:36 发布 · 279 阅读

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本文介绍了一道经典算法题“两数相加”的链表实现方法，包括递归和迭代两种解决方案，并详细解析了每种方法的具体实现步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目：

You are given two linked lists representing two non-negative numbers. The digits are stored in reverse order and each of their nodes contain a single digit. Add the two numbers and return it as a linked list.

Input: (2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4) Output: 7 -> 0 -> 8

分析：

该题的难点在于如何处理不同长度的数字，以及进位和最高位的判断。这里对于不同长度的数字，我们通过将较短的数字补0来保证每一位都能相加。递归写法的思路比较直接，即判断该轮递归中两个ListNode是否为null。

全部为null时，返回进位值
有一个为null时，返回不为null的那个ListNode和进位相加的值
都不为null时，返回两个ListNode和进位相加的值

递归方法：

public class AddTwoNumbers {
	//第一种方法：递归
	public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
		return addTwoNumbers(l1, l2, 0);
	}
	public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2, int carry) {
		if(l1 == null && l2 == null) {
			return carry == 0 ? null : new ListNode(carry);
		}
		if(l1 == null && l2 != null) {
			l1 = new ListNode(0);
		}
		if(l2 == null && l1 != null) {
			l2 = new ListNode(0);
		}
		int sum = l1.val + l2.val + carry;
		ListNode curr = new ListNode(sum % 10);
		curr.next = addTwoNumbers(l1.next, l2.next, sum / 10);
		return curr;
	}
}

迭代方法中迭代终止条件是两个ListNode都为null。过程同样是对齐相加，不足位补0。

需要注意的是：

迭代方法操作链表的时候要记得手动更新链表的指针到next
迭代方法操作链表时可以使用一个dummy的头指针简化操作
不可以在其中一个链表结束后直接将另一个链表串接至结果中，因为可能产生连锁进位

迭代方法：

public class AddTwoNumbers {
	//第二种方法：迭代
	public ListNode addTwoNums(ListNode l1, ListNode l2) {
		ListNode dummyHead = new ListNode(0);
		if(l1 == null && l2 == null)
			return dummyHead;

		int sum = 0, carry = 0;
		ListNode curr = dummyHead;
		while(l1 != null || l2 != null) {
			int num1 = l1 == null ? 0 : l1.val;
			int num2 = l2 == null ? 0 : l2.val;
			sum = num1 + num2 + carry;
			curr.next = new ListNode(sum % 10);
			curr = curr.next;
			carry = sum / 10;
			l1 = l1 == null ? null : l1.next;
			l2 = l2 == null ? null : l2.next;
		}
		if(carry != 0) {
			curr.next = new ListNode(carry);
		}
		return dummyHead.next;
	}
}