剑指 Offer II 025. 链表中的两数相加

• 标签：栈、链表、数学
• 难度：中等

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题目大意

给定两个非空链表的头节点 l1 和 l2 来代表两个非负整数。数字最高位位于链表开始位置。每个节点只储存一位数字。除了数字 0 之外，这两个链表代表的数字都不会以 0 开头。

要求：将这两个数相加会返回一个新的链表。

解题思路

链表中最高位位于链表开始位置，最低位位于链表结束位置。这与我们做加法的数位顺序是相反的。为了将链表逆序，从而从低位开始处理数位，我们可以借用两个栈：将链表中所有数字分别压入两个栈中，再依次取出相加。

同时，在相加的时候，还要考虑进位问题。具体步骤如下：

• 将链表 l1 中所有节点值压入 stack1 栈中，再将链表 l2 中所有节点值压入 stack2 栈中。
• 使用 res 存储新的结果链表，一开始指向 None，carry 记录进位。
• 如果 stack1 或 stack2 不为空，或着进位 carry 不为 0，则：
  • 从 stack1 中取出栈顶元素 num1，如果 stack1 为空，则 num1 = 0。
  • 从 stack2 中取出栈顶元素 num2，如果 stack2 为空，则 num2 = 0。
  • 计算相加结果，并计算进位。
  • 建立新节点，存储进位后余下的值，并令其指向 res。
  • res 指向新节点，继续判断。
• 如果 stack1、stack2 都为空，并且进位 carry 为 0，则输出 res。

代码

class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
        stack1, stack2 = [], []
        while l1:
            stack1.append(l1.val)
            l1 = l1.next
        while l2:
            stack2.append(l2.val)
            l2 = l2.next

        res = None
        carry = 0
        while stack1 or stack2 or carry != 0:
            num1 = stack1.pop() if stack1 else 0
            num2 = stack2.pop() if stack2 else 0
            cur_sum = num1 + num2 + carry
            carry = cur_sum // 10
            cur_sum %= 10
            cur_node = ListNode(cur_sum)
            cur_node.next = res
            res = cur_node
        return res