深度解析 LeetCode 002：两数相加的巧妙技巧与 Python 实现

人工智能

2023-09-14 06:32:17

导言

踏入算法和数据结构的殿堂，LeetCode 002：两数相加便是不可忽视的一道经典题目。这道题目要求我们将两个以逆序链表表示的整数相加，返回它们的和同样以逆序链表表示。

理解题意

给定两个非空链表 l1 和 l2，其中每个链表的节点包含一个数字，并且这些数字按逆序排列，表示一个整数。我们的目标是将这两个整数相加，并将结果以一个新的逆序链表返回。

巧妙的思路

解决这道题目的关键在于巧妙地利用逆序链表的特性。我们可以从两个链表的尾节点开始遍历，逐位相加并处理进位。具体步骤如下：

设置两个指针 p 和 q 分别指向 l1 和 l2 的尾节点。
初始化一个新的链表 res 来存储结果。
循环遍历两个链表，只要 p 或 q 不为 None：
- 计算当前位上的和 sum，并将其取模 10 得到当前位上的数字。
- 将当前位上的数字添加到 res 链表的头部。
- 将 sum 除以 10 得到进位 carry。
- 将 p 和 q 分别向后移动一位。
如果存在进位 carry，将其添加到 res 链表的头部。
返回 res 链表。

Python 实现

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

def addTwoNumbers(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
    p, q = l1, l2
    dummy = ListNode()
    cur = dummy

    carry = 0  # 进位

    while p or q or carry:
        x = p.val if p else 0
        y = q.val if q else 0

        sum = x + y + carry
        carry = sum // 10
        cur.next = ListNode(sum % 10)

        cur = cur.next
        p = p.next if p else None
        q = q.next if q else None

    return dummy.next