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两数之和
更新时间: 2023年12月09日
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两数相加
更新时间: 2023年12月10日
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无重复字符的最长子串
更新时间: 2023年12月12日
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4
寻找两个正序数组的中位数
更新时间: 2023年12月14日
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最长回文子串
更新时间: 2023年12月18日
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Z 字行变换
更新时间: 2023年12月26日
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整数反转
更新时间: 2023年12月28日
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字符串转成整数
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回文数
更新时间: 2024年01月03日
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正则式匹配
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盛最多水的容器
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整数转罗马数字
更新时间: 2024年01月21日
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13
罗马数字转整数
更新时间: 2024年01月22日
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最长公共前缀
更新时间: 2024年01月23日
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三数之和
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最接近的三数之和
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电话号码的字母组合
更新时间: 2024年01月29日
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四数之和
更新时间: 2024年01月30日
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19
删除链表中的倒数第N个节点
更新时间: 2024年01月31日
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20
有效的括号
更新时间: 2024年02月01日
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合并两个有序链表
更新时间: 2024年02月02日
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括号生成
更新时间: 2024年02月03日
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合并K个升序链表
更新时间: 2024年02月04日
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两两交换链表中的节点
更新时间: 2024年02月06日
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K个一组翻转链表
更新时间: 2024年02月07日
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删除有序数组中的重复项
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更新时间: 2024年02月14日
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实现 strStr()
更新时间: 2024年02月19日
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两数相除
更新时间: 2024年02月22日
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串联所有单词的子串
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下一个排列
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最长有效括号
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更新时间: 2024年06月03日
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在排序数组中查找元素的头尾位置
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搜索插入位置
更新时间: 2024年06月15日
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有效的数独
更新时间: 2024年06月16日
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外观数列
更新时间: 2024年08月02日
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组合总和
更新时间: 2024年08月03日
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组合总和②
更新时间: 2024年08月04日
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缺失的第一个整数
更新时间: 2024年08月06日
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更新时间: 2024年08月07日
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43
字符串相乘
更新时间: 2024年08月08日
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通配符匹配
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跳跃游戏
更新时间: 2024年09月06日
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更新时间: 2024年09月08日
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全排列②
更新时间: 2024年09月14日
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旋转图像
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字母异位词分组
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Pow(x, n)
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N 皇后②
更新时间: 2024年11月14日
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最大子数组和
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螺旋矩阵
更新时间: 2024年11月20日
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跳跃游戏
更新时间: 2024年11月21日
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合并区间
更新时间: 2025年01月26日
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插入区间
更新时间: 2025年02月01日
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原创
二哥的 LeetCode 刷题笔记:002.两数相加

题意

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两数之和的新链表。

示例

输入:l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
输出:[7,0,8]
解释:342 + 465 = 807
  • l1 存储的是 2、4、3,也就是整数 342,逆序嘛;
  • l2 存储的是 5、6、4,也就是整数 465,逆序嘛;
  • 个位相加为 7(2+5),十位相加为 10(4+6,需要进位),百位相加为 7(3+4),加上进位的 1 就是 8

难度

中等

分析

首先,搞清楚“逆序”是什么。

逆序:从后往前的顺序,比如 123 的逆序是 321。

题目中的示例其实也给出了解释,假如逆序链表 l1 为 [2,4,3],l2 为 [5,6,4],那么 l1 代表的数字就是 342,l2 为 456。

对于还没有学过链表的球友来说,可以通过二哥的 Java 进阶之路中的LinkedList来学习一下链表的数据结构,大体上就这样:a->b->c->d

两数相加,如果不需要进位的话,就是把对应位置的数字相加,比如 342 + 456 = 798,非常简单。

难点就在于,进位该如何处理。

回想一下我们小学曾经学过的加法竖式,如下图。

对于每一位上的数字相加,都有可能产生进位,比如 4 + 6 = 10,那么 1 就是进位,我们需要把它加到下一位的和中即可。

假设两个链表相同位置的数字分别是 addX 和 addY,进位是 up,那么它们的和(sum)就是 addX + addY + up,如果 sum 大于 10 的话,需要进位,那么进位的值就是 sum / 10,而 sum % 10 就是当前位置的数字。

比如说个位 7+8=15(此时进位为 0),由于和大于 10,所以十位的进位就是 1(sum / 10),个位的数字就是 5(sum % 10)。

十位 4+6+1=11(此时进位为 1),由于和大于 10,所以百位的进位就是 1(sum / 10), 十位的数字就是 1(sum % 10)。

百位 3+5+1=9(此时进位为 1),由于和小于 10,所以千位的进位就是 0(sum / 10),百位的数字就是 9(sum % 10)。

也就是说 347(对应的逆序链表为「7、4、3」)+568(对应的逆序链表为「8、6、5」)=915(新的逆序链表为 5、1、9),这就是我们最终的结果。

  • 7+8=15,进位为 1,个位为 5;
  • 4+6+1=11,进位为 1,十位为 1;
  • 3+5+1=9,进位为 0,百位为 9。

是不是突然发现,逆序链表的顺序和我们的计算顺序恰好是一样的,这样子就方便我们直接进行处理。

假如不是逆序的,那么我们就需要先把链表反转,然后再进行计算,最后再把结果反转回来。

妙啊!

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(0); // 创建一个哨兵节点,方便返回结果
        ListNode p = l1, q = l2, curr = dummyHead; // 初始化三个指针:p 和 q 分别遍历两个输入链表,curr 用于构建结果链表
        int carry = 0; // 初始化进位值为 0

        // 遍历两个链表直到全部结束
        while (p != null || q != null) {
            // 获取当前节点的值,如果节点不存在则为 0
            int x = (p != null) ? p.val : 0;
            int y = (q != null) ? q.val : 0;
            // 计算两个值和进位值的总和
            int sum = carry + x + y;
            // 更新进位值
            carry = sum / 10;
            // 创建新节点,值为总和的个位数,并将其加入到结果链表
            curr.next = new ListNode(sum % 10);
            // 移动 curr 指针到新节点
            curr = curr.next;
            // 如果存在,移动 p 和 q 到各自链表的下一个节点
            if (p != null) p = p.next;
            if (q != null) q = q.next;
        }
        // 循环结束后,如果仍有进位,则在结果链表末尾添加一个节点
        if (carry > 0) {
            curr.next = new ListNode(carry);
        }
        // 返回哨兵节点的下一个节点,即结果链表的头节点
        return dummyHead.next;
    }
}

当输入是 l1 = [2,4,3] 和 l2 = [5,6,4] 时,我们来模拟一下整个题解过程:

  1. 初始化:创建一个哨兵节点 dummyHead 用于简化边界情况的处理,以及一个临时节点 curr 指向它。设置进位 carry 为 0。

  2. 开始遍历两个链表:

    • 第一轮迭代:
      • l1 的当前元素是 2,l2 的当前元素是 5。
      • 计算和:sum = 2 + 5 + 0 = 7(当前进位 carry 是 0)。
      • 创建新节点,值为 sum % 10 = 7,进位 carry = sum / 10 = 0。
      • 移动 curr 到新节点。
      • 移动 l1 和 l2 分别到下一个节点。
    • 第二轮迭代:
      • l1 的当前元素是 4,l2 的当前元素是 6。
      • 计算和:sum = 4 + 6 + 0 = 10(当前进位 carry 是 0)。
      • 创建新节点,值为 sum % 10 = 0,进位 carry = sum / 10 = 1。
      • 移动 curr 到新节点。
      • 移动 l1 和 l2 分别到下一个节点。
    • 第三轮迭代:
      • l1 的当前元素是 3,l2 的当前元素是 4。
      • 计算和:sum = 3 + 4 + 1 = 8(当前进位 carry 是 1)。
      • 创建新节点,值为 sum % 10 = 8

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