精选力扣500题 第23题 LeetCode 2. 两数相加【c++详细题解】

1、题目

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]

提示：

• 每个链表中的节点数在范围 [1, 100] 内
• 0 <= Node.val <= 9
• 题目数据保证列表表示的数字不含前导零

2、思路

这是道模拟题，模拟我们小时候列竖式做加法的过程：

1. 从最低位至最高位，逐位相加，如果和大于等于10，则保留个位数字，同时向前一位进1.
2. 如果最高位有进位，则需在最前面补1.

具体实现

1. 同时从头开始枚举两个链表，将l1和l2指针指向的元素相加存到t中，再将t % 10的元素存到dummy链表中，再t / 10去掉存进去的元素，l1和l2同时往后移动一格
2. 当遍历完所有元素时，如果t != 0，再把t存入到dummy链表中

做有关链表的题目，有个常用技巧：添加一个虚拟头结点：ListNode *head = new ListNode(-1);，可以简化边界情况的判断。

时间复杂度：由于总共扫描一遍，所以时间复杂度是 $O(n)$.

3、代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * 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) {
     
        ListNode* dummy = new ListNode(-1); //虚拟头结点
        ListNode* cur = dummy;
        int t = 0; //存贮进位
        while(l1 || l2 || t)
        {
     
            if(l1) t += l1->val,l1 = l1->next;
            if(l2) t += l2->val,l2 = l2->next;
            cur = cur->next = new ListNode(t % 10); //存贮进位的个位
            t /= 10;
        }
        return dummy->next;
}
};

原题链接：2. 两数相加