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#### [面试题 02.05. 链表求和](https://leetcode-cn.com/problems/sum-lists-lcci/)
之前我们一起做了链表中的几个经典题型,找到倒数第k个节点,找链表中点,判断链表中环的起点,合并链表,反转链表,删除链表中重复值。这些是链表中的经典问题,面试中也经常会考的问题,然后下面我们继续做一道链表题目,也是面试中经常会考的题目,链表求和问题。
另外有一些小伙伴说,虽然一天一道题不算多,但是每天读题,做题加消化稍微有点跟不上,所以我打算每个周的工作日进行更新题目,到周末的时候对本周的题目进行总结,然后为大家再写一些别的东西。下面我们一起来看一下今天的题目吧。
> 为保证严谨性,所有文章中的代码都在网站进行验证,大家可以放心食用。
题目描述:
给定两个用链表表示的整数,每个节点包含一个数位。
这些数位是反向存放的,也就是个位排在链表首部。
编写函数对这两个整数求和,并用链表形式返回结果。
示例1:
```java
输入:(7 -> 1 -> 6) + (5 -> 9 -> 2),即617 + 295
输出:2 -> 1 -> 9,即912
```
示例2:
```java
输入:(9 -> 9) + (9 -> 9),即99+99
输出:8->9->1
```
示例3:
```java
输入:(5)+(5),即5+5
输出:0->1
```
**题目解析:**
这个题目很容易理解,就是将链表数值进行求和,刚开始做题的同学可能会有这种思路,这个题目我们分别遍历两个链表得到他们的数,然后进行相加,再放到新的链表中,但是这样是行不通的,
因为我们需要考虑溢出的情况,java 中 int 型的范围为 -2147483648 到 +2147483648,即 -2^31 到 2^31。
所以链表比较长的话进行求和就会溢出,所以我们不能提取过之后再进行相加,
我们应该对链表的每一位进行相加,然后通过链表的和,判断是否需要像下一位进行传递,
就好比小时候我们用竖式进行加法一样,判断两位相加是否大于10,大于10则进1。
了解了思路,但是想完全实现代码也不是特别容易,这里需要注意的三个点就是,
1. 我们需要根据两个链表的长度,不断对新链表添加节点。
2. 需要创建一个变量用来保存进位值。
3. 当跳出循环之后,需要根据进位值来判断需不需要再对链表长度加1。
这三条可以结合代码理解进行。
注:进位值只能是0或1,因为每一位最大为9,9+9=18;
![链表求和](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/photobed@master/photo/链表求和.1yh4ymdee3k0.gif)
注:这里需要注意得时,链表遍历结束,我们应该跳出循环,但是我们的nlist仍在尾部添加了1节点,那是因为跳出循环时,summod值为1,所以我们需要在尾部再添加一个节点。
**题目代码**
Java Code:
```java
class Solution {
public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
//待会儿要返回的链表
ListNode nList = new ListNode(-1);//虚拟头节点
ListNode tempnode = nList;
//用来保存进位值,初始化为0
int summod = 0;
while(l1 != null || l2 != null) {
//如果l1的链表为空则l1num为0,若是不为空,则为链表的节点值
//判断是否为空,为空就设为0
int l1num = l1 == null ? 0 : l1.val;
int l2num = l2 == null ? 0 : l2.val;
//将链表的值和进位值相加,得到为返回链表的值
int sum = l1num+l2num+summod;
//更新进位值,例18/10=1,9/10=0
summod = sum/10;
//新节点保存的值,18% 8=2,则添加2
sum = sum%10;
//添加节点
tempnode.next = new ListNode(sum);
//移动指针
tempnode = tempnode.next;
if (l1 != null) {
l1 = l1.next;
}
if (l2 != null) {
l2 = l2.next;
}
}
//最后根据进位值判断需不需要继续添加节点
if (summod != 0) {
tempnode.next = new ListNode(summod);
}
return nList.next;//去除-1节点
}
}
```
C++ Code:
```cpp
class Solution {
public:
ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
//待会儿要返回的链表
ListNode * nList = new ListNode(-1);//虚拟头节点
ListNode * tempnode = nList;
//用来保存进位值,初始化为0
int summod = 0;
while(l1 != nullptr || l2 != nullptr) {
//如果l1的链表为空则l1num为0,若是不为空,则为链表的节点值
//判断是否为空,为空就设为0
int l1num = l1 == nullptr ? 0 : l1->val;
int l2num = l2 == nullptr ? 0 : l2->val;
//将链表的值和进位值相加,得到为返回链表的值
int sum = l1num + l2num + summod;
//更新进位值,例18/10=1,9/10=0
summod = sum / 10;
//新节点保存的值,1 %8=2,则添加2
sum = sum % 10;
//添加节点
tempnode->next = new ListNode(sum);
//移动指针
tempnode = tempnode->next;
if (l1 != nullptr) {
l1 = l1->next;
}
if (l2 != nullptr) {
l2 = l2->next;
}
}
//最后根据进位值判断需不需要继续添加节点
if (summod != 0) {
tempnode->next = new ListNode(summod);
}
return nList->next;//去除-1节点
}
};
```
JS Code:
```js
var addTwoNumbers = function(l1, l2) {
//待会儿要返回的链表
let nList = new ListNode(-1);//虚拟头节点
let tempnode = nList;
//用来保存进位值,初始化为0
let summod = 0;
while (l1 || l2) {
//如果l1的链表为空则l1num为0,若是不为空,则为链表的节点值
//判断是否为空,为空就设为0
let l1num = l1 === null ? 0 : l1.val;
let l2num = l2 === null ? 0 : l2.val;
//将链表的值和进位值相加,得到为返回链表的值
let sum = l1num + l2num + summod;
//更新进位值,例18/10=1,9/10=0
summod = ~~(sum / 10);
//新节点保存的值,1 %8=2,则添加2
sum = sum % 10;
//添加节点
tempnode.next = new ListNode(sum);
//移动指针
tempnode = tempnode.next;
if (l1) {
l1 = l1.next;
}
if (l2) {
l2 = l2.next;
}
}
//最后根据进位值判断需不需要继续添加节点
if (summod !== 0) {
tempnode.next = new ListNode(summod);
}
return nList.next;//去除-1节点
};
```
Python Code:
```py
class Solution:
def addTwoNumbers(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
# 待会儿要返回的链表
nList = ListNode(-1) # 虚拟头节点
tempnode = nList
# 用来保存进位值,初始化为0
summod = 0
while l1 is not None and l2 is not None:
# 如果l1的链表为空则l1num为0,若是不为空,则为链表的节点值
# 判断是否为空,为空就设为0
l1num = 0 if l1 is None else l1.val
l2num = 0 if l2 is None else l2.val
# 将链表的值和进位值相加,得到为返回链表的值
sum_ = l1num + l2num + summod
# 更新进位值,例18/10=1,9/10=0
# 新节点保存的值,1 %8=2,则添加2
# 注:这里使用divmod函数,对上方的代码进行了一丢丢的简化
summod, sum_ = divmod(sum_, 10)
# 添加节点
tempnode.next = ListNode(sum_)
# 移动指针
tempnode = tempnode.next
if l1 is not None:
l1 = l1.next
if l2 is not None:
l2 = l2.next
# 最后根据进位值判断需不需要继续添加节点
if summod != 0:
tempnode.next = ListNode(summod)
return nList.next # 去除-1节点
```