LeetCode Hot100（25/100）——2. 两数相加（链表）

文章目录

一、题目简介
二、题目分析
- - 思维导图
三、解题思路讲解
- [1. 基本思路：模拟加法过程](#1. 基本思路：模拟加法过程)
- - 流程图示意
- [2. 示例演算](#2. 示例演算)
四、Java代码实现
五、时间复杂度与空间复杂度分析

一、题目简介

题目描述：

给定两个非空的链表，它们表示两个非负整数。数字按照逆序存储在链表中，每个节点只存储单个数字。请将这两个数相加，并以相同形式（逆序链表）返回一个新的链表。

示例：

复制代码

输入：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
输出：[7,0,8]
解释：342 + 465 = 807

二、题目分析

这道题的关键在于：

链表形式的数值相加
逆序存储
进位处理

思维导图

两数相加问题
题目要求
逆序链表
逐位相加
处理进位
解法方向
模拟加法
同时遍历两个链表
维护进位变量carry
构建新链表
优化思路
使用哑节点 dummyHead
简化链表操作

三、解题思路讲解

1. 基本思路：模拟加法过程

核心思想：

我们按照小学算术加法的方式，逐位相加：

同时遍历两个链表；
如果某一链表已遍历完，则视其当前值为 0；
计算当前节点值：
sum = l1.val + l2.val + carry
取个位作为新节点值：
newNode.val = sum % 10
更新进位：
carry = sum / 10
最后如果 carry ≠ 0，需要额外补一个节点表示进位。

流程图示意

是
否
开始
初始化 dummyHead, carry=0
同时遍历链表 l1 和 l2
sum = val1 + val2 + carry
新节点值 = sum % 10
carry = sum / 10
添加新节点到结果链表
是否还有节点或进位?
返回 dummyHead.next
结束

2. 示例演算

以题中示例链表为例：

复制代码

l1: 2 → 4 → 3   （代表342）
l2: 5 → 6 → 4   （代表465）

逐步相加过程：

步骤	l1.val	l2.val	carry	sum	新结点值	新的carry
第一步	2	5	0	7	7	0
第二步	4	6	0	10	0	1
第三步	3	4	1	8	8	0

最终链表结果为：7 → 0 → 8

表示整数 807。

四、Java代码实现

以下是完整的 Java 实现，结构清晰、易读性高：

java 复制代码

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

public class AddTwoNumbers {
    public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {
        ListNode dummyHead = new ListNode(0); // 哑节点
        ListNode current = dummyHead;
        int carry = 0;

        while (l1 != null || l2 != null || carry != 0) {
            int val1 = (l1 != null) ? l1.val : 0;
            int val2 = (l2 != null) ? l2.val : 0;
            int sum = val1 + val2 + carry;

            carry = sum / 10;
            current.next = new ListNode(sum % 10);

            current = current.next;
            if (l1 != null) l1 = l1.next;
            if (l2 != null) l2 = l2.next;
        }
        return dummyHead.next;
    }
}

五、时间复杂度与空间复杂度分析

项目	复杂度	说明
时间复杂度	O(max(m, n))	需要遍历两个链表的长度
空间复杂度	O(max(m, n))	新链表节点的数量与较长链表相同

不存在额外的集合存储，仅需常数空间保存 carry 和若干指针。