两个链表节点数字之和的新链表构建指南

后端

2023-10-24 08:51:40

将两个链表相加：逐步详解

在计算机科学中，链表是一种常用的数据结构，由一组节点组成，每个节点包含一个数据项和指向下一个节点的指针。链表被广泛用于存储各种类型的数据，例如数字、字符串和对象。

需求：链表相加算法

给定两个链表，每个链表中的节点包含一个数字，从 0 到 9。要求将两个链表中的每个节点的数值相加，形成一个新链表，其中每个节点的值为两个原始链表中对应节点值的和。

算法步骤：

1. 初始化：

使用两个指针 ptr1 和 ptr2 分别指向两个链表的头结点。
初始化一个新链表，它的头结点为 null。

2. 遍历链表：

循环遍历两个链表，直到两个指针都为 null。
在每次循环中，将 ptr1 和 ptr2 指向的节点的值相加，并将结果存储在临时变量 sum 中。

3. 新链表添加：

将 sum 的值添加到新链表中。

4. 进位处理：

如果 sum 大于或等于 10，则将进位值 1 添加到 sum 中，并从 sum 的值中减去 10。

5. 继续循环：

将 ptr1 和 ptr2 指针分别向前移动一位。

6. 剩余元素处理：

继续循环，直到两个链表的指针都为 null。
如果 ptr1 或 ptr2 指针指向的节点不为 null，则将该节点的值添加到新链表中。

7. 最终进位处理：

如果 sum 此时不为 0，则将 sum 的值添加到新链表中。

8. 返回结果：

返回新链表的头结点。

代码示例：

def add_two_numbers(head1, head2):
  """
  将两个链表中的每个节点的数值相加，形成一个新链表。

  参数：
    head1: 第一个链表的头指针。
    head2: 第二个链表的头指针。

  返回：
    新链表的头指针。
  """

  # 初始化指针和新链表
  ptr1 = head1
  ptr2 = head2
  new_head = None

  # 循环遍历两个链表
  while ptr1 is not None and ptr2 is not None:
    # 相加并存储结果
    sum = ptr1.val + ptr2.val

    # 创建新节点并添加到新链表
    new_head = add_node(new_head, sum)

    # 进位处理
    if sum >= 10:
      new_head = add_node(new_head, 1)

    # 指针向前移动
    ptr1 = ptr1.next
    ptr2 = ptr2.next

  # 处理剩余元素
  while ptr1 is not None:
    new_head = add_node(new_head, ptr1.val)
    ptr1 = ptr1.next

  while ptr2 is not None:
    new_head = add_node(new_head, ptr2.val)
    ptr2 = ptr2.next

  # 最终进位处理
  if sum > 0:
    new_head = add_node(new_head, sum)

  # 返回新链表的头结点
  return new_head