LeetCode 2：两数相加

一、题目描述

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

二、思路分析

1、将两个链表看成是相同长度的进行遍历，如果一个链表较短则在前面补 0，例如：9999999 + 9999 = 9999999 + 0009999 = 10009998；
2、每一位计算的同时需要考虑上一位的进位问题，而当前位计算结束后同样需要更新进位值；
3、如果两个链表全部遍历完毕后，进位值为 1，则需要在结果链表最后添加新节点 1；

三、代码参考

1、Java

class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        // 创建预先指针，该指针的下一个节点指向返回结果的链表的头节点
        ListNode preNode = new ListNode(0);
        // 创建遍历时需要进行操作的指针
        ListNode currentNode = preNode;
        // 用来存储进位，初始值为 0 
        int carry = 0;
        // 循环遍历，同时遍历 l1、l2 两个链表，直到两个链表中的所有节点都遍历完毕为止
        while(l1 != null || l2 != null){
            // 获取 l1 链表的值，注意，由于链表的存储和实际数字是反过来，所以链表的头节点的值是个位
            int value1 = l1 == null ? 0 : l1.val;
            // 获取 l2 链表的值，注意，由于链表的存储和实际数字是反过来，所以链表的头节点的值是个位
            int value2 = l2 == null ? 0 : l2.val;
            // 每一位计算的同时需要考虑上一位的进位情况
            int sum = value1 + value2 + carry;
            
            // 计算是否有进位的情况
            carry = sum / 10;
            // 获取当前计算结果的个位数
            // 比如 7 + 8 = 15，那么 sum % 10 = 5
            int digit = sum % 10;
            // 构建一个节点用来存放这个个位数，把这个节点加入到结果链表中
            currentNode.next = new ListNode(digit);
            // currentNode 节点向后移动
            currentNode = currentNode.next;

            // l1 链表中还有节点未遍历完毕就继续遍历下去
            if(l1 != null) 
                l1 = l1.next;
            // l2 链表中还有节点未遍历完毕就继续遍历下去
            if(l2 != null) 
                l2 = l2.next;
        }
        // 两个链表的尾节点相加之后，有可能产生进位的情况，所以，需要构建一个新的节点用来存放这个进位的结果
        if(carry == 1) {
            // 把这个节点加入到结果链表中
            currentNode.next = new ListNode(carry);
        }
        // 返回结果链表
        return preNode.next;
    }
}

2、Python

class Solution(object):
    def addTwoNumbers(self, l1, l2):
        # 创建预先指针，该指针的下一个节点指向返回结果的链表的头节点
        preNode = ListNode(0)
        # 创建遍历时需要进行操作的指针
        currentNode = preNode
        # 用来存储进位，初始值为 0 
        carry = 0
        # 循环遍历，同时遍历 l1、l2 两个链表，直到两个链表中的所有节点都遍历完毕为止
        while l1 or l2 :
            # 获取 l1 链表的值，注意，由于链表的存储和实际数字是反过来，所以链表的头节点的值是个位
            value1 = l1.val if l1 else 0
            # 获取 l2 链表的值，注意，由于链表的存储和实际数字是反过来，所以链表的头节点的值是个位
            value2 = l2.val if l2 else 0
            # 每一位计算的同时需要考虑上一位的进位情况
            sum = value1 + value2 + carry

            # 计算是否有进位的情况
            carry = sum / 10
            # 获取当前计算结果的个位数
            # 比如 7 + 8 = 15，那么 sum % 10 = 5
            digit = sum % 10
            # 构建一个节点用来存放这个个位数，把这个节点加入到结果链表中
            currentNode.next = ListNode(digit)
            # currentNode 节点向后移动
            currentNode = currentNode.next

            # l1 链表中还有节点未遍历完毕就继续遍历下去
            if l1 :
                l1 = l1.next
            # l2 链表中还有节点未遍历完毕就继续遍历下去
            if l2 :
                l2 = l2.next
        # 两个链表的尾节点相加之后，有可能产生进位的情况，所以，需要构建一个新的节点用来存放这个进位的结果
        if carry == 1 :
            # 把这个节点加入到结果链表中
            currentNode.next = ListNode(carry)
        # 返回结果链表
        return preNode.next