最受欢迎的“徒步旅行者”LeetCode两数相加的解决指南

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2023-10-28 04:03:57

在计算机科学领域，算法可谓是贯穿始终的核心概念。它作为解决特定问题的步骤集合，在各个行业都有着广泛的应用。而LeetCode作为算法竞赛和练习的顶尖平台，汇聚了来自全球各地的算法爱好者，为他们提供了一个分享和学习的绝佳场所。

今天，我们将把目光投向LeetCode中一道颇受欢迎的题目——两数相加。这是一道看似简单，实则蕴含着深刻原理的算法题。通过解决两数相加，我们可以领略算法之美，并将其应用到实际问题中。

题目背景：

两数相加算法的背景非常简单。假设你有一台计算器，但它只能进行最基本的加法运算，而你要做的是将两个非常大的整数相加。对于这个问题，我们不能直接使用计算器，因为它的数字范围有限。因此，我们需要设计一种算法，来解决这个问题。

算法步骤：

现在，让我们一步步剖析两数相加算法的细节：

初始化： 首先，我们需要初始化两个指针，分别指向两个待相加整数的尾部。此外，还需要一个变量来存储进位值。
相加： 我们将两个指针同时向前移动，并将它们所指数字相加。如果相加结果小于10，则将其存储在结果链表中。如果相加结果大于或等于10，则将结果存储在结果链表中，并将进位值设置为1。
进位处理： 当进位值大于0时，我们将它与下一个待相加数字相加，并继续步骤2。
循环终止： 重复步骤2和步骤3，直到两个指针都到达链表尾部。此时，如果进位值大于0，则将其添加到结果链表中。
结果输出： 最后，我们将结果链表从尾部到头部遍历，并输出相加后的结果。

代码示例：

def add_two_numbers(l1, l2):
    # 初始化
    dummy = ListNode(0)
    current = dummy
    carry = 0

    # 相加
    while l1 or l2 or carry:
        val1 = l1.val if l1 else 0
        val2 = l2.val if l2 else 0
        total = val1 + val2 + carry
        carry = total // 10
        current.next = ListNode(total % 10)
        current = current.next
        l1 = l1.next if l1 else None
        l2 = l2.next if l2 else None

    # 结果输出
    return dummy.next