You are given two linked lists representing two non-negative numbers. The most significant digit comes first 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.
Follow up:
What if you cannot modify the input lists? In other words, reversing the lists is not allowed.
Example:
Input: (7 -> 2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4) Output: 7 -> 8 -> 0 -> 7
這道題是之前那道Add Two Numbers的拓展，我們可以看到這道題的最高位在鏈表首位置，如果我們給鏈表翻轉一下的話就跟之前的題目一樣了，這里我們來看一些不修改鏈表順序的方法。由於加法需要從最低位開始運算，而最低位在鏈表末尾，鏈表只能從前往后遍歷，沒法取到前面的元素，那怎么辦呢？我們可以利用棧來保存所有的元素，然后利用棧的后進先出的特點就可以從后往前取數字了，我們首先遍歷兩個鏈表，將所有數字分別壓入兩個棧s1和s2中，我們建立一個值為0的res節點，然后開始循環，如果棧不為空，則將棧頂數字加入sum中，然后將res節點值賦為sum%10，然后新建一個進位節點head，賦值為sum/10，如果沒有進位，那么就是0，然后我們head后面連上res，將res指向head，這樣循環退出后，我們只要看res的值是否為0，為0返回res->next，不為0則返回res即可，參見代碼如下：
解法一：
class Solution { public: ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { stack<int> s1, s2; while (l1) { s1.push(l1->val); l1 = l1->next; } while (l2) { s2.push(l2->val); l2 = l2->next; } int sum = 0; ListNode *res = new ListNode(0); while (!s1.empty() || !s2.empty()) { if (!s1.empty()) {sum += s1.top(); s1.pop();} if (!s2.empty()) {sum += s2.top(); s2.pop();} res->val = sum % 10; ListNode *head = new ListNode(sum / 10); head->next = res; res = head; sum /= 10; } return res->val == 0 ? res->next : res; } };
下面這種方法使用遞歸來實現的，我們知道遞歸其實也是用棧來保存每一個狀態，那么也就可以實現從后往前取數字，我們首先統計出兩個鏈表長度，然后根據長度來調用遞歸函數，需要傳一個參數差值，遞歸函數參數中的l1鏈表長度長於l2，在遞歸函數中，我們建立一個節點res，如果差值不為0，節點值為l1的值，如果為0，那么就是l1和l2的和，然后在根據差值分別調用遞歸函數求出節點post，然后要處理進位，如果post的值大於9，那么對10取余，且res的值自增1，然后把pos連到res后面，返回res，最后回到原函數中，我們仍要處理進位情況，參見代碼如下：
解法二：
class Solution { public: ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { int n1 = getLength(l1), n2 = getLength(l2); ListNode *head = new ListNode(1); head->next = (n1 > n2) ? helper(l1, l2, n1 - n2) : helper(l2, l1, n2 - n1); if (head->next->val > 9) { head->next->val %= 10; return head; } return head->next; } int getLength(ListNode* head) { int cnt = 0; while (head) { ++cnt; head = head->next; } return cnt; } ListNode* helper(ListNode* l1, ListNode* l2, int diff) { if (!l1) return NULL; ListNode *res = (diff == 0) ? new ListNode(l1->val + l2->val) : new ListNode(l1->val); ListNode *post = (diff == 0) ? helper(l1->next, l2->next, 0) : helper(l1->next, l2, diff - 1); if (post && post->val > 9) { post->val %= 10; ++res->val; } res->next = post; return res; } };
下面這種方法借鑒了Plus One Linked List中的解法三，在處理加1問題時，我們需要找出右起第一個不等於9的位置，然后此位置值自增1，之后的全部賦為0。這里我們同樣要先算出兩個鏈表的長度，我們把其中較長的放在l1，然后我們算出兩個鏈表長度差diff。如果diff大於0，我們用l1的值新建節點，並連在cur節點后(cur節點初始化時指向dummy節點)。並且如果l1的值不等於9，那么right節點也指向這個新建的節點，然后cur和l1都分別后移一位，diff自減1。當diff為0后，我們循環遍歷，將此時l1和l2的值加起來放入變量val中，如果val大於9，那么val對10取余，right節點自增1，將right后面節點全賦值為0。在cur節點后新建節點，節點值為更新后的val，如果val的值不等於9，那么right節點也指向這個新建的節點，然后cur，l1和l2都分別后移一位。最后我們看dummy節點值若為1，返回dummy節點，如果是0，則返回dummy的下一個節點。
解法三：
class Solution { public: ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { int n1 = getLength(l1), n2 = getLength(l2), diff = abs(n1 - n2); if (n1 < n2) swap(l1, l2); ListNode *dummy = new ListNode(0), *cur = dummy, *right = cur; while (diff > 0) { cur->next = new ListNode(l1->val); if (l1->val != 9) right = cur->next; cur = cur->next; l1 = l1->next; --diff; } while (l1) { int val = l1->val + l2->val; if (val > 9) { val %= 10; ++right->val; while (right->next) { right->next->val = 0; right = right->next; } right = cur; } cur->next = new ListNode(val); if (val != 9) right = cur->next; cur = cur->next; l1 = l1->next; l2 = l2->next; } return (dummy->val == 1) ? dummy : dummy->next; } int getLength(ListNode* head) { int cnt = 0; while (head) { ++cnt; head = head->next; } return cnt; } };
類似題目：
參考資料：
https://discuss.leetcode.com/topic/67076/ac-follow-up-java
https://discuss.leetcode.com/topic/65279/easy-o-n-java-solution-using-stack