两数相加 -力扣（Leetcode） C语言算法图文代码详解

题目描述

• 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。

题目链接：

https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers

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]

解题思路

初学数据结构，思路比较简单。

• 元素说明

1. 创造两个两个指针p和q分别跟踪输入链表l1和l2。
2. 创造指针s用于构造新的空间；创造指针r充当工具指针，用于结点的插入。
3. 创造jflag用作进位标志位，需要进位时为1。

• 思路说明

1. 将两数相加分成三种情况，分别是l1、l2长度相等(p!=NULL&&q!=NULL)，l1长度短于l2(p== NULL&&q!=NULL)，l1长度长于l2(p== NULL&&q!=NULL)三种情况，分别进行处理。
2. 将链表l1作为相加链表，返回l1作输出值。
3. 用尾插法延长链表长度。

代码分析

struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
    int jflag=0;//设置进位标志位
    struct ListNode*p,*q,*s,*r;
    p=l1,q=l2;
    while(p!=NULL&&q!=NULL) //l1、l2长度相等
    {
        p->val=p->val+q->val+jflag;
        jflag=0; //进位标志位清零
        if(p->val>9)//判断是否进位
        {
            p->val=p->val%10;
            jflag=1; 
        }
       p=p->next;q=q->next;
    }  
    
    while(p!=NULL&&q==NULL)//l1长于l2
    {
        p->val=p->val+jflag;
        jflag=0; //进位标志位清零
        if(p->val>9)//判断是否进位
        {
            p->val=p->val%10;
            jflag=1; 
        }
        p=p->next;
    }
    while(p==NULL&&q!=NULL)//l2长于l1
    {
        r=l1;
        while(r->next!=NULL)
            r=r->next; //找到链表l1的末位
        s=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//申请新的结点空间
        s->next=NULL;//放空
        r->next=s;//将r指向该空间
        r=r->next;//r推进一位
        p=r;//将p指向r

        p->val=q->val+jflag;
        jflag=0; //进位标志位清零
        if(p->val>9)//判断是否进位
        {
            p->val=p->val%10;
            jflag=1; 
        }
        p=p->next;q=q->next;
    }

    if(p==NULL&&jflag==1) //链表末尾进位
    {   
        r=l1;
        while(r->next!=NULL)
            r=r->next;
        s=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));//申请新结点
        s->val=jflag;//将进位放入新结点空间
        s->next=NULL;
        r->next=s;
        r=r->next;
        p=r;
    }
    return l1;
}

• 长度相同时，把对应的元素相加即可。
• l1长于l2时，由于l1是主链表，相加时可以忽略l2空部分，后续推进时q也不用推进l2列表。
• l2长于l1时，l1需要不断地从链表的末尾延长，保证p和l2的指针q能够同步推进。
• 某些情况下会出现溢出，需要延长一位l1的末尾把溢出的jflag加上。

一个尾插入的图解备忘录

运行结果

还行，起码内存用的不多，转码人单片机程序写习惯了。
接下来好好学习算法，争取早日把时间也省下来。