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一、题目

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]

二、代码

模拟： 由于输入的两个链表都是逆序存储数字的位数的，因此两个链表中同一位置的数字可以直接相加。

我们同时遍历两个链表，逐位计算它们的和，并与当前位置的进位值相加。具体而言，如果当前两个链表处相应位置的数字为n1,n2，进位值为carry，则它们的和为n1+n2+carry；其中，答案链表处相应位置的数字为(n1+n2+carry) mod 10，而新的进位值为⌊(n1+n2+carry)/10⌋。

如果两个链表的长度不同，则可以认为长度短的链表的后面有若干个0 。

此外，如果链表遍历结束后，有carry>0，还需要在答案链表的后面附加一个节点，节点的值为carry。

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode() {}*     ListNode(int val) { this.val = val; }*     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }* }*/// 主要是细心，考虑每一个特殊场景。
class Solution {public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {ListNode head = null;ListNode current = head;boolean isTen = false;while (l1 != null || l2 != null) {int l1Value = l1 == null ? 0 : l1.val;int l2Value = l2 == null ? 0 : l2.val;// 注意：如果上一次大于10的时候，不要忘记+1int total = isTen ? l1Value + l2Value + 1 : l1Value + l2Value;if (head == null) {head = new ListNode(total %10);current = head;} else {// 注意：给当前节点的next赋值完成后，立即让当前节点指向tail节点current.next = new ListNode(total %10);current = current.next;}isTen = total >= 10;// 注意：重新定义l1和l2不然会死循环l1 = l1 != null ? l1.next : null;l2 = l2 != null ? l2.next : null;}// 注意：大于10的时候，还要在tail中添加一个节点if (isTen) {current.next = new ListNode(1);}return head;}
}

时间复杂度： O(max⁡(m,n))，其中m和n分别为两个链表的长度。我们要遍历两个链表的全部位置，而处理每个位置只需要O(1)的时间。
空间复杂度： O(1)。注意返回值不计入空间复杂度。

链表：
将两个链表看成是相同长度的进行遍历，如果一个链表较短则在前面补0，比如987 + 23 = 987 + 023 = 1010。每一位计算的同时需要考虑上一位的进位问题，而当前位计算结束后同样需要更新进位值。如果两个链表全部遍历完毕后，进位值为1，则在新链表最前方添加节点1。

小技巧：对于链表问题，返回结果为头结点时，通常需要先初始化一个预先指针pre，该指针的下一个节点指向真正的头结点head。使用预先指针的目的在于链表初始化时无可用节点值，而且链表构造过程需要指针移动，进而会导致头指针丢失，无法返回结果。

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode() {}*     ListNode(int val) { this.val = val; }*     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }* }*/
class Solution {public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {//定义一个新联表伪指针，用来指向头指针，返回结果ListNode prev = new ListNode(0);//定义一个进位数的指针，用来存储当两数之和大于10的时候，int carry = 0;//定义一个可移动的指针，用来指向存储两个数之和的位置ListNode cur = prev;//当l1 不等于null或l2 不等于空时，就进入循环while(l1!=null || l2!=null){//如果l1 不等于null时，就取他的值，等于null时，就赋值0，保持两个链表具有相同的位数int x= l1 !=null ? l1.val : 0;//如果l1 不等于null时，就取他的值，等于null时，就赋值0，保持两个链表具有相同的位数int y = l2 !=null ? l2.val : 0;//将两个链表的值，进行相加，并加上进位数int sum = x + y + carry;//计算进位数carry = sum / 10;//计算两个数的和，此时排除超过10的请况（大于10，取余数）sum = sum % 10;//将求和数赋值给新链表的节点，//注意这个时候不能直接将sum赋值给cur.next = sum。这时候会报，类型不匹配。//所以这个时候要创一个新的节点，将值赋予节点cur.next = new ListNode(sum);//将新链表的节点后移cur = cur.next;//当链表l1不等于null的时候，将l1 的节点后移if(l1 !=null){l1 = l1.next;}//当链表l2 不等于null的时候，将l2的节点后移if(l2 !=null){l2 = l2.next;} }//如果最后两个数，相加的时候有进位数的时候，就将进位数，赋予链表的新节点。//两数相加最多小于20，所以的的值最大只能时1if(carry == 1){cur.next = new ListNode(carry);}//返回链表的头节点return prev.next;}
}

Python版本

class Solution(object):def addTwoNumbers(self, l1, l2):""":type l1: ListNode:type l2: ListNode:rtype: ListNode"""num_0 = 0num_10 = 0cur = dum = ListNode()while l1 or l2:# 哪个链表用完了则用0补上if not l1:l1 = ListNode(0)if not l2:l2 = ListNode(0)num_0 = (l1.val + l2.val + num_10) % 10 # 个位数的结果num_10 = (l1.val + l2.val + num_10) // 10 # 十位数的结果cur.next = ListNode(val=(num_0)) cur = cur.nextl1 = l1.nextl2 = l2.next# 如果十位数多进位了，则新建一个节点if num_10 != 0:cur.next = ListNode(val=num_10)return dum.next