LeetCode 2. 两数相加(C语言)

2. 两数相加

Description

---

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。

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

Analyze

---

总的来说就是大数相加的操作，当数据太大，超过计算机存储类型的最大值，这个时候就需要采取一些措施来保存这些特大的数据，一般是用字符串来代表一个大数，经过一些操作实现两个字符串相加，就实现了两个大数的加法操作，此题用的是链表来保存一个数字的每一位，本质上和字符串是差不多的，链表会更方便计算一些，因为这里他已经将两个数倒过来了，相加的时候只需从链表头结点开始就可以，而字符串的话需要自己倒过来。
此题主要是遍历两个链表，把每一位都加起来，如果产生进位要把进位记录下来加到下一位上。
给定函数如下:

• @param l1 链表头结点(带值)
• @param l2 链表头结点(带值)
• @return 相加之后的新链表头结点(带值)

题中说返回一个新链表，所以另写一个函数专门创建新结点

Realization

---

• 创建新结点

  
  
• 主循环处理

定义的 head 作为新链表的头结点(不带值)，返回时只要返回 head.next 就行了，rear 指向新链表的尾部，这是为了方便连接链表结点，ans 表示的是进位，即两个数某一位相加时要考虑到前一位是否产生了进位，如果有的话就要加上，进位产生用 (a+b+ans)/10 表示，比如 (5+6+0)/10 表示当前两位数 5 和 6 相加，前一位没有产生进位，当前位产生的进位 1 即为上述式子的结果，sum 表示的是当前位需要填入的数字，用 (a+b+ans)%10 来表示，还是刚刚的 5 和 6 相加，用取模运算来把高位剔除，剩下的就是不包含高位的数字，即我们要填入新链表中的数字。
主循环条件是 l1 和 l2 同时不为空，因为在求 sum 和 ans 时用到了两个链表中的值，这就必然要求此时 l1、l2 都不指向空。当有一个指向 NULL时，说明至少有一个链表(也可能两个)已经遍历完了，后面我们再进行尾部处理。

• 尾部处理

尾部处理的主要部分是两个循环，因为当主循环处理退出来之后，我们并不知道是 l1、l2 中的哪一个指向了空，因此用两个几乎一摸一样的循环来处理两个链表，循环体和主循环操作差不多，都是求和取余直到当前指针指向 NULL，而最后的一个判断其实也是对刚刚的尾部处理进行一个尾处理操作，如果两个链表都加完了之后，进位 ans 不等于 0 说明产生了最后一位进位，其实意思就是相当于两个两位数相加如果得到一个三位数，但是两个链表都是只有两个节结点，就算都遍历完了得到的新结点也是两位的，此时进位肯定不为0，所以要加这么一个尾处理

• 返回

  
  

• 提交

  
  

Dictionary

---

很多人做到其中一个链表全部加完了之后就觉得可以直接把那个没加完的链表连在新链表后面了，这个时候应该考虑进位的值，如果存在进位的话要把进位与未加完的链表的值相加，当然如果进位在退出来主循环处理的时候已经为 0 的话就可以将其直接连在新链表的结尾，这也是一个优化的方法，我为了不让程序显得那么复杂就没有加上。

附源代码

---

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */

typedef struct ListNode Node;
Node* createNode(int val)
{
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->next = NULL;
    newNode->val = val;
    return newNode;
}

struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
    Node head, *rear;
    head.next = NULL;
    rear = &head;
    int ans = 0, sum = 0;
    while(l1 && l2)
    {
        sum = (l1->val+l2->val+ans) % 10;
        ans = (l1->val+l2->val+ans) / 10;
        Node* newNode = createNode(sum);
        rear->next = newNode;
        rear = rear->next;
        l1 = l1->next;
        l2 = l2->next;
    }
    while(l2)
    {
        sum = (l2->val+ans) % 10;
        ans = (l2->val+ans) / 10;
        Node* newNode = createNode(sum);
        rear->next = newNode;
        rear = rear->next;
        l2 = l2->next;
    }
    while(l1)
    {
        sum = (l1->val+ans) % 10;
        ans = (l1->val+ans) / 10;
        Node* newNode = createNode(sum);
        rear->next = newNode;
        rear = rear->next;
        l1 = l1->next;
    }
    if(ans)
    {
        Node* newNode = createNode(ans);
        rear->next = newNode;
    }
    return head.next;
}