2. Add Two Numbers

1. 原始题目

You are given two non-empty linked lists representing two non-negative integers. The digits are stored in reverse order and each of their nodes contain a single digit. Add the two numbers and return it as a linked list.

You may assume the two numbers do not contain any leading zero, except the number 0 itself.

Example:

Input: (2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
Output: 7 -> 0 -> 8
Explanation: 342 + 465 = 807.

2. 题目理解

就上题而言很清楚了，两个非负整数相加，结果存在新链表中，注意的是：

1）进位，新建一个存放进位

2）两个链表长短不同，就是两个位数不同的整数。例如：999999+120

3. 解法

思路：两个链表按位依次向右滑动，不必反转链表，再相加，这时最直观最麻烦的方法。其实可以直接相加，比如123+269 = 492和“321+962 = 294”性质一样，就是进位的时候，要进到链表的后面去。所亦可以写出如下的代码:

 1 # Definition for singly-linked list.
 2 # class ListNode:
 3 #     def __init__(self, x):
 4 #         self.val = x
 5 #         self.next = None
 6 
 7 class Solution:
 8     def addTwoNumbers(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
 9         p = ListNode(0)
10         head = p         # 保存最初的头结点，因为要返回头结点嘛
11         q = 0            # 保存商（商需要进位到下一位）
12         
13         while(l1 and l2):         # 当两者都不为空，依次向右滑动指针
14             q, r = (l1.val+l2.val+q)//10, (l1.val+l2.val+q)%10        # 分别保存商和余数
15             p.next = ListNode(r)      # 余数放到当前结点，商还在q里面
16             p = p.next
17             l1 = l1.next
18             l2 = l2.next              # 向右滑动
19           
20         l = l1 or l2       # 若l1或者l2还有剩余，继续上述操作
21         while(l):
22             q, r = (l.val+q) // 10, (l.val+q) % 10
23             p.next = ListNode(r)
24             p = p.next
25             l = l.next
26              
27         if q>0:            # 若商大于0，需再开辟一个节点存放进位。例如 9+8 = 17  链表长为2，存放为7-1
28             p.next = ListNode(q)
29             
30         return head.next

写完之后可能看到代码冗余很大，因为有许多部份重复了，虽然时间复杂度很小了，但是代码不够美观，将上面代码中三处判断整合到一起：即l1不为空，l2不为空，q不为0只要满足一个条件就新开辟结点存放数据：

 1 class Solution:
 2     def addTwoNumbers(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
 3         p = ListNode(0)
 4         head = p
 5         q = 0
 6         
 7         while(l1 or l2 or q):      # 满足之一即可
 8             total = (l1.val if l1 else 0) + (l2.val if l2 else 0) + q
 9             q = total // 10
10             r = total % 10
11             p.next = ListNode(r)
12             p = p.next
13             l1 = l1.next if l1 else l1
14             l2 = l2.next if l2 else l2
15                           
16         return head.next    
17

效果是一样的：验证如下：

 1 # 新建链表1
 2 listnode1 = ListNode_handle(None)
 3 s1 = [1,8,1,2,3,6]
 4 for i in s1:
 5     listnode1.add(i)
 6 listnode1.print_node(listnode1.head)
 7 
 8 # 新建链表2
 9 listnode2 = ListNode_handle(None)
10 s2 = [9,4,6,3]
11 for i in s2:
12     listnode2.add(i)
13 listnode2.print_node(listnode2.head)
14 
15 # 查看相加结结果
16 s = Solution()
17 head = s.addTwoNumbers(listnode1.head, listnode2.head)
18 listnode = ListNode_handle(None)
19 listnode.print_node(head)

1 8 1 2 3 6
9 4 6 3
0 3 8 5 3 6

还是，具体链表实现代码见博文。