011 链表入门题目-两个链表相加

本博客讲解了力扣2.两数相加,用链表逆序存储非负整数,并返回它们的和(链表形式)。解题思路是模拟手算加法,处理进位。代码部分提供了Java实现。此外,博客还补充了力扣67.二进制求和,思路类似。

Posted by Hilda on March 21, 2025

概览:

前置知识:理解链表及其基本调整 建议:做过这个题2. 两数相加的同学跳过

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和的链表

你可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头

链表题目在笔试、面试中的意义就是检验coding能力如何

更难的题目会在【必备】课程里讲述

力扣2. 两数相加

2. 两数相加

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和的链表。

你可以假设除了数字 0 之外,这两个数都不会以 0 开头。

示例 1:

img

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输入:l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
输出:[7,0,8]
解释:342 + 465 = 807.

示例 2:

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输入:l1 = [0], l2 = [0]
输出:[0]

示例 3:

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输入:l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9]
输出:[8,9,9,9,0,0,0,1]

提示:

  • 每个链表中的节点数在范围 [1, 100]
  • 0 <= Node.val <= 9
  • 题目数据保证列表表示的数字不含前导零

思路

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1. 基本思想模拟手算加法从低位到高位逐位相加处理进位
2. 处理步骤

- 首先检查特殊情况如果任一链表为空直接返回另一个
- 使用 carry 变量记录进位初始为0
- digit1  digit2 分别取两个链表当前节点的值若已到末尾则取0
- 创建结果链表head 为头节点headCopy 用于追踪当前节点

3. 核心循环

- 只要 l1  l2 还有节点就继续
- 计算当前位总和sum = digit1 + digit2 + carry
- 更新进位carry = sum / 10
- 当前位结果sum % 10
- 第一次循环创建头节点后续循环追加新节点
- 移动 l1  l2 到下一节点

4. 收尾

- 循环结束后检查是否还有剩余进位
- 如有进位添加到结果链表末尾

5. 返回值

- 返回结果链表的头节点 head

代码

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/**
 * 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) {
        if (l1 == null) return l2;
        if (l2 == null) return l1;
        int carry = 0, digit1, digit2;
        ListNode head = null, cur, headCopy = null;
        while (l1 != null || l2 != null) {
            digit1 = l1 != null ? l1.val : 0;
            digit2 = l2 != null ? l2.val : 0;
            int sum = digit1 + digit2 + carry;
            carry = sum / 10;
            if (head == null){
                head = new ListNode(sum % 10);
                headCopy = head;
            }else {
                cur = new ListNode(sum % 10);
                headCopy.next = cur;
                headCopy = cur;
            }
            l1 = l1 == null ? null : l1.next;
            l2 = l2 == null ? null : l2.next;
        }
        if (carry != 0) {
            headCopy.next = new ListNode(carry);
        }
        return head;      
    }
}

这道题和67. 二进制求和比较类似

补充:力扣67. 二进制求和

给你两个二进制字符串 ab ,以二进制字符串的形式返回它们的和。

示例 1:

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输入:a = "11", b = "1"
输出:"100"

示例 2:

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输入:a = "1010", b = "1011"
输出:"10101"

提示:

  • 1 <= a.length, b.length <= 104
  • ab 仅由字符 '0''1' 组成
  • 字符串如果不是 "0" ,就不含前导零

解法

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class Solution {
    public String addBinary(String a, String b) {
        int i = a.length() - 1, j = b.length() - 1, cn = 0, m = 0;//cn是进位,m是余数
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (i >= 0 || j >= 0 || cn > 0) {
            int p = (i >= 0) ? a.charAt(i--) - '0' : 0;
            int q = (j >= 0) ? b.charAt(j--) - '0' : 0;
            sb.insert(0, (p + q + cn) % 2);
            cn = (p + q + cn) / 2;

        }
        return sb.toString();
    }
}