牛客题解 | 链表相加(二)

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题目主要信息:
  • 给定两个链表,每个链表中节点值都是0-9,每个链表就可以表示一个数字
  • 将两个链表表示的数字相加,结果也存在链表中
举一反三:

学习完本题的思路你可以解决如下题目:

BM1.反转链表

BM86.大数加法

方法:反转链表法(推荐使用)

思路:

既然链表每个节点表示数字的每一位,那相加的时候自然可以按照加法法则,从后往前依次相加。但是,链表是没有办法逆序访问的,这是我们要面对第一只拦路虎。解决它也很简单,既然从后往前不行,那从前往后总是可行的吧,将两个链表反转一
下:

while(cur != null){
   
   
    //断开链表,要记录后续一个
    ListNode temp = cur.next;
    //当前的next指向前一个
    cur.next = pre; 
    //前一个更新为当前
    pre = cur; 
    //当前更新为刚刚记录的后一个
    cur = temp; 
}

即可得到个十百千……各个数字从前往后的排列,相加结果也是个位在前,怎么办?再次反转,结果不就正常了。

具体做法:

  • step 1:任意一个链表为空,返回另一个链表就行了,因为链表为空相当于0,0加任何数为0,包括另一个加数为0的情况。
  • step 2:相继反转两个待相加的链表,反转过程可以参考反转链表
  • step 3:设置返回链表的链表头,设置进位carry=0.
  • step 4:从头开始遍历两个链表,直到两个链表节点都为空且carry也不为1. 每次取出不为空的链表节点值,为空就设置为0,将两个数字与carry相加,然后查看是否进位,将进位后的结果(对10取模)加入新的链表节点,连接在返回链表后面,并继续往后遍历。
  • step 5:返回前将结果链表再反转回来。

图示:

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

Java实现代码:

import java.util.*;
public class Solution {
   
   
    //反转链表
    public ListNode ReverseList(ListNode pHead) {
   
    
        if(pHead == null)
            return null;
        ListNode cur = pHead;
        ListNode pre = null;
        while(cur != null){
   
   
            //断开链表,要记录后续一个
            ListNode temp = cur.next;
            //当前的next指向前一个
            cur.next = pre; 
            //前一个更新为当前
            pre = cur; 
            //当前更新为刚刚记录的后一个
            cur = temp; 
        }
        return pre;
    }
    
    public ListNode addInList (ListNode head1, ListNode head2) {
   
   
        //任意一个链表为空,返回另一个
        
### 关于链表数据结构模板及其实现 #### 链表的基本定义 链表是一种线性的数据结构,由一系列节点组成。每个节点包含两部分:一部分用于存储数据,另一部分是一个指向下一个节点的指针。单向链表中的每个节点只有一个指针域,而双向链表则有两个指针域,分别指向前后节点。 以下是基于C语言的链表基本定义模板: ```c // 定义链表节点结构体 typedef struct ListNode { int val; // 节点存储的数据 struct ListNode* next; // 指向下一个节点的指针 } ListNode; ``` 上述代码展示了如何通过`struct`关键字定义一个简单的链表节点[^2]。其中,`val`字段表示当前节点所存储的数据,`next`是指向下一节点的指针。 --- #### 单链表的操作实现 ##### 创建链表并初始化头节点 可以通过动态内存分配的方式创建一个新的链表节点,并将其作为头节点返回。 ```c ListNode* createNode(int value) { ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); if (!newNode) return NULL; // 如果内存不足,则返回NULL newNode->val = value; // 初始化节点值 newNode->next = NULL; // 初始状态下无后续节点 return newNode; } ``` 此函数实现了动态分配内存给新的链表节点,并设置其初始状态。 --- ##### 插入节点到链表尾部 为了在链表末尾追新节点,可以编写如下函数: ```c void appendToList(ListNode** head, int value) { ListNode* newNode = createNode(value); // 创建新节点 if (*head == NULL) { // 若链表为空,则直接将新节点设为首节点 *head = newNode; return; } ListNode* temp = *head; while (temp->next != NULL) { // 找到最后一个节点 temp = temp->next; } temp->next = newNode; // 将新节点连接至最后一个节点之后 } ``` 该函数接受链表头部地址以及要插入的新值,完成在链表尾部添节点的功能[^1]。 --- ##### 合并两个有序链表 如果需要合并两个按升序排列的链表,可采用迭代方式构建一个新的有序链表: ```c ListNode* mergeTwoLists(ListNode* l1, ListNode* l2) { ListNode dummyHead; // 哑节点,便于处理边界情况 ListNode* tail = &dummyHead; while (l1 && l2) { // 当两个链表均未遍历时 if (l1->val < l2->val) { // 对比当前节点值 tail->next = l1; l1 = l1->next; } else { tail->next = l2; l2 = l2->next; } tail = tail->next; // 更新tail指针位置 } if (l1) tail->next = l1; // 连接剩余的部分 if (l2) tail->next = l2; return dummyHead.next; // 返回合并后的链表首节点 } ``` 这段代码描述了一种高效的解决方案,时间复杂度为O(m+n),空间复杂度为O(1)--- ##### 删除指定值的节点 删除链表中具有特定值的第一个匹配项可通过以下逻辑实现: ```c void deleteNodeWithValue(ListNode** head, int targetValue) { if (*head == NULL) return; // 空链表无需操作 ListNode* current = *head; ListNode* prev = NULL; while (current && current->val != targetValue) { prev = current; current = current->next; } if (current == NULL) return; // 未找到目标值 if (prev == NULL) { // 头节点即为目标节点的情况 *head = current->next; } else { prev->next = current->next; // 断开接 } free(current); // 释放被删节点占用的空间 } ``` 以上代码提供了安全地移除链表中某个节点的方法。 --- #### 总结 链表作为一种基础且重要的数据结构,在实际开发中有广泛的应用场景。无论是单链表还是更复杂的变体形式(如循环链表、双向链表),都需熟练掌握其核心概念与典型操作方法。
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