LEETCODE的第二题——两数相加（链表）

LEETCODE的第二题——两数相加（链表）

本文主要用于记录刷力扣的题解，因为自己算法太菜，所以想通过深度学习力扣的每一道题目的原理来提高自己。
下面内容为自己学习时的记录，如有错误，欢迎指正

一、 题目——2.两数相加

先来看一下题目吧，这个题目被评为中等难度，我觉得是因为这个题目需要用到链表，不能直接使用一些简单的C语言就可以解（虽然我是使用python解的）

二、思路

题目是需要我们模拟手工相加两个逆序链表代表的数字。

1. 首先我们需要知道创建链表（虽然很废，但是对链表不太熟悉的伙伴，创建链表还是需要去回忆的）
2. 开始相加：从链表的头部开始遍历两个来年表，逐位相加，并考虑进位。
3. 结果存储在新链表中，新链表的每一个节点都代表相加后的数字的一位。
4. 需要考虑的是，如果两个链表的长度不一样，则需要考虑其中一个链表已经遍历完的情况。同时如果最高位有进位，需要将进位添加到新链表的末尾。

链表

链表是一种常见的数据结构，用于存储和组织一系列数据元素，这些元素通过节点（Node）连接在一起。每个节点包含两个部分：数据（通常是一个值）和指向下一个节点的引用或指针。

主要的链表类型包括：

1. 单链表（Singly Linked List）：每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。最后一个节点的指针通常指向空（None或null）。

   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> None
   

2. 双链表（Doubly Linked List）：每个节点包含数据、指向下一个节点的指针和指向前一个节点的指针。这使得在双链表中可以更方便地进行双向遍历。

   None <- 1 <-> 2 <-> 3 <-> 4 -> None
   

3. 循环链表（Circular Linked List）：最后一个节点的指针不是空，而是指向链表的头节点，从而形成一个循环。

   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 1
   

链表的优点：

• 动态内存分配：链表可以根据需要动态分配内存，因此在插入和删除元素时更加灵活。
• 空间效率：链表只分配所需的内存，不浪费空间。

链表的缺点：

• 随机访问效率较低：要访问链表中的任何元素，必须从头开始遍历，直到找到目标元素。
• 需要额外的内存空间：每个节点需要额外的指针来存储下一个节点的地址，可能会增加内存消耗。

链表常用于实现栈、队列以及各种高级数据结构，以及在内存动态管理和大数据处理等领域。

三、题解

1.使用python进行题解

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        head=ListNode() #创建一个新的链表节点，用于表示链表的头部
        current=head
        carry=0#表示进位的变量

        while l1 or l2 or carry:#只要两者都非空
            x=l1.val if l1 else 0 #获取当前节点（如果为空则=0）
            y=l2.val if l2 else 0
            total_sum=x+y+carry

            carry=total_sum//10 #计算新的进位
            current.next=ListNode(total_sum%10)
            
            current=current.next
            if l1:
                l1=l1.next
            if l2:
                l2=l2.next
        return head.next

部分代码解释
代码中，def addTwoNumbers(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]中的Optionnal[ListNode]是Solution类中的方法定义，名字为addTwoNumbers.
self：这是一个特殊的参数，表示类的实例自身。在Python中，类的方法第一个参数通常为 self，用于访问类的成员变量和其他方法。
l1: Optional[ListNode]：这是一个参数，表示第一个链表 l1，类型注解 Optional[ListNode] 表示参数可以是链表节点类型或None。
l2: Optional[ListNode]：这是第二个参数，表示第二个链表 l2，也可以是链表节点类型或None。
-> Optional[ListNode]：这是返回值的类型注解，指定了该方法应该返回一个链表节点类型或None。

2.使用C语言题解

之所以还要复现一次C语言的算法实现，是为了更好的熟悉算法思路（因为我自己是更加熟悉C语言的）

struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
    struct ListNode *head = NULL,*tail=NULL;
    int carry = 0;
    while (l1||l2){
        int n1=l1 ? l1->val :0 ;
        int n2=n2 ? l2->val :0;
        int sum =n1+n2+carry;
        if(!carry){
            head=tail =malloc(sizeof(struct ListNode));
            tail->vail=sum%10;
            tail->next=NULL;
        }
        else{
            tail->next =malloc(sizeof(struct ListNode));
            tail->next->val=sum%10;
            tail=tail->next;
            tail->next=NULL;
        }
        carry =sum/10;
        if(l1){
            l1=l1->next;
        }
        if(l2){
            l2=l2->next;
        }
         if (carry > 0) {
        tail->next = malloc(sizeof(struct ListNode));
        tail->next->val = carry;
        tail->next->next = NULL;
    }
    return head;
    }
}

写在最后：
代码为leetcode官方提供
本文只为个人学习记录★,°:.☆(￣▽￣)/$:.°★ 。