【力扣算法07】之 2.两数相加 python

简介: 【力扣算法07】之 2.两数相加 python

问题描述


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

输入:l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]

输出:[7,0,8]

解释:342 + 465 = 807.

示例2

输入:l1 = [0], l2 = [0]

输出:[0]

示例 3

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] 内
  • 0 <= Node.val <= 9
  • 题目数据保证列表表示的数字不含前导零


思路分析


  1. 首先,检查特殊情况。如果其中一个链表为空,直接返回另一个链表。这是为了处理其中一个链表为空的边界情况。
  2. 然后,创建一个哑结点(dummy)作为结果链表的头节点,并创建一个当前节点指针(curr)用于逐个链接新的节点。
  3. 接下来,需要考虑进位问题。创建一个变量carry,用于记录当前的进位值,初始值为0。
  4. 然后,开始遍历两个链表,同时处理进位。遍历过程中,我们需要同时访问两个链表的当前节点,并将其值加上进位值,得到一个新的节点值。如果某个链表已经遍历完了,我们可以将其缺失的位数视为0。
  5. 在每一位数字相加后,需要更新carry变量。当两个数的和超过9时,carry等于1,否则carry等于0。我们可以使用除法运算符和取模运算符进行计算。
  6. 将新的节点插入结果链表中,并将当前节点指针后移一位。注意,我们需要使用"curr.next"来链接新的节点,并将当前节点指针更新为新的节点。
  7. 继续遍历两个链表,直到其中一个链表遍历完或者两个链表都遍历完为止。这样可以确保将两个链表的所有位数都相加到结果链表中。
  8. 检查是否还有进位需要处理。如果carry大于0,说明还有进位,需要将其作为新的节点添加到结果链表的末尾。
  9. 最后,返回结果链表的头节点(dummy.next),即可得到表示和的链表。
  10. 通过遍历两个逆序链表,逐位相加,并处理进位问题,实现了将两个非负整数相加的功能。


代码分析


class Solution(object):
    def addTwoNumbers(self, l1, l2):
        if not l1:
            return l2
        if not l2:
            return l1
        dummy = ListNode(0)

这行代码定义了一个名为dummy的哑结点,用于表示结果链表的头节点。

curr = dummy
• 1

这行代码将curr指针指向哑结点,作为当前节点的指针。

carry = 0
• 1

这行代码初始化进位值为0。

while l1 or l2:
    x = l1.val if l1 else 0
    y = l2.val if l2 else 0
    sum = x + y + carry
    carry = sum // 10
    curr.next = ListNode(sum % 10)
    curr = curr.next
    if l1:
        l1 = l1.next
    if l2:
        l2 = l2.next

这段代码使用了循环来遍历两个链表并进行相加。在每一次循环中,根据当前节点是否为空,获取当前节点的值,并处理链表已经遍历完的情况。接着,计算当前位置的两个节点值以及进位的和,并更新进位值。然后,创建新的节点,并将其链接到当前节点的下一个,将当前节点指针后移一位,指向新创建的节点。最后,如果链表还未遍历完,将当前节点指针后移一位。

if carry > 0:
    curr.next = ListNode(carry)

这行代码处理最后的进位,如果最后还有进位,创建新的节点并将其链接到结果链表的末尾。

return dummy.next
• 1

这行代码返回结果链表的头节点(dummy.next)。


完整代码


class Solution(object):  # 定义一个Solution类,继承自object基类
    def addTwoNumbers(self, l1, l2):  # 定义一个addTwoNumbers方法,接受l1和l2两个参数
        if not l1:  # 如果l1为空链表,返回l2
            return l2
        if not l2:  # 如果l2为空链表,返回l1
            return l1
        dummy = ListNode(0)  # 创建一个值为0的哑结点,用于表示结果链表的头节点
        curr = dummy  # 将curr指针指向哑结点,用于逐个链接新的节点
        carry = 0  # 初始化进位值为0
        while l1 or l2:  # 开始遍历两个链表,循环条件为两个链表中至少有一个未遍历完
            x = l1.val if l1 else 0  # 获取当前节点l1的值,如果l1为空,则视为0
            y = l2.val if l2 else 0  # 获取当前节点l2的值,如果l2为空,则视为0
            sum = x + y + carry  # 计算当前位置的两个节点值以及进位的和
            carry = sum // 10  # 更新进位值,如果和大于等于10,则进位为1;否则进位为0
            curr.next = ListNode(sum % 10)  # 创建新的节点,并将其链接到当前节点的下一个
            curr = curr.next  # 将当前节点指针后移一位,指向新创建的节点
            if l1:  # 如果l1还未遍历完,将当前节点指针后移一位
                l1 = l1.next
            if l2:  # 如果l2还未遍历完,将当前节点指针后移一位
                l2 = l2.next
        if carry > 0:  # 如果最后还有进位,创建新的节点并将其链接到结果链表的末尾
            curr.next = ListNode(carry)
        return dummy.next  # 返回结果链表的头节点(dummy.next)

详细分析


  1. class Solution(object)::定义了一个名为Solution的类,继承自object
  2. def addTwoNumbers(self, l1, l2)::定义了一个名为addTwoNumbers的方法,它接受self(表示当前对象)以及两个参数l1l2(两个链表)。
  3. """"""之间的内容是方法的文档字符串,用于描述方法的功能和参数。
  4. if not l1: return l2if not l2: return l1:检查特殊情况。如果其中一个链表为空,直接返回另一个链表作为结果。
  5. dummy = ListNode(0):创建一个值为0的哑结点,用于表示结果链表的头节点。
  6. curr = dummy:将curr指针指向哑结点,用于逐个链接新的节点。
  7. carry = 0:初始化进位值为0。
  8. while l1 or l2::开始遍历两个链表,循环条件为两个链表中至少有一个未遍历完。
  9. x = l1.val if l1 else 0y = l2.val if l2 else 0:获取当前节点的值,并处理链表已经遍历完的情况。如果链表已经遍历完,将当前节点的值视为0。
  10. sum = x + y + carry:计算当前位置的两个节点值以及进位的和。
  11. carry = sum // 10:更新进位值,如果和大于等于10,则进位为1;否则进位为0。
  12. curr.next = ListNode(sum % 10):创建新的节点,并将其链接到当前节点的下一个。
  13. curr = curr.next:将当前节点指针后移一位,指向新创建的节点。
  14. if l1: l1 = l1.nextif l2: l2 = l2.next:如果链表还未遍历完,将当前节点指针后移一位。
  15. if carry > 0: curr.next = ListNode(carry):如果最后还有进位,创建新的节点并将其链接到结果链表的末尾。
  16. return dummy.next:返回结果链表的头节点(dummy.next)。


完结


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