# 0002. 兩數相加
## 題目地址(2. 兩數相加)
<https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers/>
## 題目描述
```
<pre class="calibre18">```
給出兩個 非空 的鏈表用來表示兩個非負的整數。其中,它們各自的位數是按照 逆序 的方式存儲的,并且它們的每個節點只能存儲 一位 數字。
如果,我們將這兩個數相加起來,則會返回一個新的鏈表來表示它們的和。
您可以假設除了數字 0 之外,這兩個數都不會以 0 開頭。
示例:
輸入:(2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
輸出:7 -> 0 -> 8
原因:342 + 465 = 807
```
```
## 前置知識
- 鏈表
## 公司
- 阿里
- 百度
- 騰訊
## 思路
設立一個表示進位的變量 carried,建立一個新鏈表, 把輸入的兩個鏈表從頭往后同時處理,每兩個相加,將結果加上 carried 后的值作為一個新節點到新鏈表后面。

(圖片來自: <https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation>)
## 關鍵點解析
1. 鏈表這種數據結構的特點和使用
2. 用一個 carried 變量來實現進位的功能,每次相加之后計算 carried,并用于下一位的計算
## 代碼
- 語言支持:JS,C++
JavaScript:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val) {
* this.val = val;
* this.next = null;
* }
*/</span>
<span class="hljs-title">/**
* @param {ListNode} l1
* @param {ListNode} l2
* @return {ListNode}
*/</span>
<span class="hljs-keyword">var</span> addTwoNumbers = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> (<span class="hljs-params">l1, l2</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (l1 === <span class="hljs-params">null</span> || l2 === <span class="hljs-params">null</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">null</span>;
<span class="hljs-title">// 使用dummyHead可以簡化對鏈表的處理,dummyHead.next指向新鏈表</span>
<span class="hljs-keyword">let</span> dummyHead = <span class="hljs-keyword">new</span> ListNode(<span class="hljs-params">0</span>);
<span class="hljs-keyword">let</span> cur1 = l1;
<span class="hljs-keyword">let</span> cur2 = l2;
<span class="hljs-keyword">let</span> cur = dummyHead; <span class="hljs-title">// cur用于計算新鏈表</span>
<span class="hljs-keyword">let</span> carry = <span class="hljs-params">0</span>; <span class="hljs-title">// 進位標志</span>
<span class="hljs-keyword">while</span> (cur1 !== <span class="hljs-params">null</span> || cur2 !== <span class="hljs-params">null</span>) {
<span class="hljs-keyword">let</span> val1 = cur1 !== <span class="hljs-params">null</span> ? cur1.val : <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">let</span> val2 = cur2 !== <span class="hljs-params">null</span> ? cur2.val : <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">let</span> sum = val1 + val2 + carry;
<span class="hljs-keyword">let</span> newNode = <span class="hljs-keyword">new</span> ListNode(sum % <span class="hljs-params">10</span>); <span class="hljs-title">// sum%10取模結果范圍為0~9,即為當前節點的值</span>
carry = sum >= <span class="hljs-params">10</span> ? <span class="hljs-params">1</span> : <span class="hljs-params">0</span>; <span class="hljs-title">// sum>=10,carry=1,表示有進位</span>
cur.next = newNode;
cur = cur.next;
<span class="hljs-keyword">if</span> (cur1 !== <span class="hljs-params">null</span>) {
cur1 = cur1.next;
}
<span class="hljs-keyword">if</span> (cur2 !== <span class="hljs-params">null</span>) {
cur2 = cur2.next;
}
}
<span class="hljs-keyword">if</span> (carry > <span class="hljs-params">0</span>) {
<span class="hljs-title">// 如果最后還有進位,新加一個節點</span>
cur.next = <span class="hljs-keyword">new</span> ListNode(carry);
}
<span class="hljs-keyword">return</span> dummyHead.next;
};
```
```
C++
> C++代碼與上面的 JavaScript 代碼略有不同:將 carry 是否為 0 的判斷放到了 while 循環中
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/</span>
<span class="hljs-keyword">class</span> Solution {
<span class="hljs-keyword">public</span>:
<span class="hljs-function">ListNode* <span class="hljs-title">addTwoNumbers</span><span class="hljs-params">(ListNode* l1, ListNode* l2)</span> </span>{
ListNode* ret = <span class="hljs-params">nullptr</span>;
ListNode* cur = <span class="hljs-params">nullptr</span>;
<span class="hljs-keyword">int</span> carry = <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">while</span> (l1 != <span class="hljs-params">nullptr</span> || l2 != <span class="hljs-params">nullptr</span> || carry != <span class="hljs-params">0</span>) {
carry += (l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">0</span> : l1->val) + (l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">0</span> : l2->val);
<span class="hljs-keyword">auto</span> temp = <span class="hljs-keyword">new</span> ListNode(carry % <span class="hljs-params">10</span>);
carry /= <span class="hljs-params">10</span>;
<span class="hljs-keyword">if</span> (ret == <span class="hljs-params">nullptr</span>) {
ret = temp;
cur = ret;
}
<span class="hljs-keyword">else</span> {
cur->next = temp;
cur = cur->next;
}
l1 = l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">nullptr</span> : l1->next;
l2 = l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">nullptr</span> : l2->next;
}
<span class="hljs-keyword">return</span> ret;
}
};
```
```
**復雜度分析**
- 時間復雜度:O(N)O(N)O(N)
- 空間復雜度:O(1)O(1)O(1)
## 拓展
通過單鏈表的定義可以得知,單鏈表也是遞歸結構,因此,也可以使用遞歸的方式來進行 reverse 操作。
> 由于單鏈表是線性的,使用遞歸方式將導致棧的使用也是線性的,當鏈表長度達到一定程度時,遞歸會導致爆棧,因此,現實中并不推薦使用遞歸方式來操作鏈表。
### 描述
1. 將兩個鏈表的第一個節點值相加,結果轉為 0-10 之間的個位數,并設置進位信息
2. 將兩個鏈表第一個節點以后的鏈表做帶進位的遞歸相加
3. 將第一步得到的頭節點的 next 指向第二步返回的鏈表
### C++實現
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">// 普通遞歸</span>
<span class="hljs-keyword">class</span> Solution {
<span class="hljs-keyword">public</span>:
<span class="hljs-function">ListNode* <span class="hljs-title">addTwoNumbers</span><span class="hljs-params">(ListNode* l1, ListNode* l2)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">return</span> addTwoNumbers(l1, l2, <span class="hljs-params">0</span>);
}
<span class="hljs-keyword">private</span>:
<span class="hljs-function">ListNode* <span class="hljs-title">addTwoNumbers</span><span class="hljs-params">(ListNode* l1, ListNode* l2, <span class="hljs-keyword">int</span> carry)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> && l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> && carry == <span class="hljs-params">0</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">nullptr</span>;
carry += (l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">0</span> : l1->val) + (l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">0</span> : l2->val);
<span class="hljs-keyword">auto</span> ret = <span class="hljs-keyword">new</span> ListNode(carry % <span class="hljs-params">10</span>);
ret->next = addTwoNumbers(l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? l1 : l1->next,
l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? l2 : l2->next,
carry / <span class="hljs-params">10</span>);
<span class="hljs-keyword">return</span> ret;
}
};
<span class="hljs-title">// (類似)尾遞歸</span>
<span class="hljs-keyword">class</span> Solution {
<span class="hljs-keyword">public</span>:
<span class="hljs-function">ListNode* <span class="hljs-title">addTwoNumbers</span><span class="hljs-params">(ListNode* l1, ListNode* l2)</span> </span>{
ListNode* head = <span class="hljs-params">nullptr</span>;
addTwoNumbers(head, <span class="hljs-params">nullptr</span>, l1, l2, <span class="hljs-params">0</span>);
<span class="hljs-keyword">return</span> head;
}
<span class="hljs-keyword">private</span>:
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">addTwoNumbers</span><span class="hljs-params">(ListNode*& head, ListNode* cur, ListNode* l1, ListNode* l2, <span class="hljs-keyword">int</span> carry)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> && l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> && carry == <span class="hljs-params">0</span>) <span class="hljs-keyword">return</span>;
carry += (l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">0</span> : l1->val) + (l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? <span class="hljs-params">0</span> : l2->val);
<span class="hljs-keyword">auto</span> temp = <span class="hljs-keyword">new</span> ListNode(carry % <span class="hljs-params">10</span>);
<span class="hljs-keyword">if</span> (cur == <span class="hljs-params">nullptr</span>) {
head = temp;
cur = head;
} <span class="hljs-keyword">else</span> {
cur->next = temp;
cur = cur->next;
}
addTwoNumbers(head, cur, l1 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? l1 : l1->next, l2 == <span class="hljs-params">nullptr</span> ? l2 : l2->next, carry / <span class="hljs-params">10</span>);
}
};
```
```
**復雜度分析**
- 時間復雜度:O(N)O(N)O(N)
- 空間復雜度:O(N)O(N)O(N),其中 N 的空間是調用棧的開銷。
大家對此有何看法,歡迎給我留言,我有時間都會一一查看回答。更多算法套路可以訪問我的 LeetCode 題解倉庫:<https://github.com/azl397985856/leetcode> 。 目前已經 37K star 啦。 大家也可以關注我的公眾號《力扣加加》帶你啃下算法這塊硬骨頭。 
- Introduction
- 第一章 - 算法專題
- 數據結構
- 基礎算法
- 二叉樹的遍歷
- 動態規劃
- 哈夫曼編碼和游程編碼
- 布隆過濾器
- 字符串問題
- 前綴樹專題
- 《貪婪策略》專題
- 《深度優先遍歷》專題
- 滑動窗口(思路 + 模板)
- 位運算
- 設計題
- 小島問題
- 最大公約數
- 并查集
- 前綴和
- 平衡二叉樹專題
- 第二章 - 91 天學算法
- 第一期講義-二分法
- 第一期講義-雙指針
- 第二期
- 第三章 - 精選題解
- 《日程安排》專題
- 《構造二叉樹》專題
- 字典序列刪除
- 百度的算法面試題 * 祖瑪游戲
- 西法的刷題秘籍】一次搞定前綴和
- 字節跳動的算法面試題是什么難度?
- 字節跳動的算法面試題是什么難度?(第二彈)
- 《我是你的媽媽呀》 * 第一期
- 一文帶你看懂二叉樹的序列化
- 穿上衣服我就不認識你了?來聊聊最長上升子序列
- 你的衣服我扒了 * 《最長公共子序列》
- 一文看懂《最大子序列和問題》
- 第四章 - 高頻考題(簡單)
- 面試題 17.12. BiNode
- 0001. 兩數之和
- 0020. 有效的括號
- 0021. 合并兩個有序鏈表
- 0026. 刪除排序數組中的重復項
- 0053. 最大子序和
- 0088. 合并兩個有序數組
- 0101. 對稱二叉樹
- 0104. 二叉樹的最大深度
- 0108. 將有序數組轉換為二叉搜索樹
- 0121. 買賣股票的最佳時機
- 0122. 買賣股票的最佳時機 II
- 0125. 驗證回文串
- 0136. 只出現一次的數字
- 0155. 最小棧
- 0167. 兩數之和 II * 輸入有序數組
- 0169. 多數元素
- 0172. 階乘后的零
- 0190. 顛倒二進制位
- 0191. 位1的個數
- 0198. 打家劫舍
- 0203. 移除鏈表元素
- 0206. 反轉鏈表
- 0219. 存在重復元素 II
- 0226. 翻轉二叉樹
- 0232. 用棧實現隊列
- 0263. 丑數
- 0283. 移動零
- 0342. 4的冪
- 0349. 兩個數組的交集
- 0371. 兩整數之和
- 0437. 路徑總和 III
- 0455. 分發餅干
- 0575. 分糖果
- 0874. 模擬行走機器人
- 1260. 二維網格遷移
- 1332. 刪除回文子序列
- 第五章 - 高頻考題(中等)
- 0002. 兩數相加
- 0003. 無重復字符的最長子串
- 0005. 最長回文子串
- 0011. 盛最多水的容器
- 0015. 三數之和
- 0017. 電話號碼的字母組合
- 0019. 刪除鏈表的倒數第N個節點
- 0022. 括號生成
- 0024. 兩兩交換鏈表中的節點
- 0029. 兩數相除
- 0031. 下一個排列
- 0033. 搜索旋轉排序數組
- 0039. 組合總和
- 0040. 組合總和 II
- 0046. 全排列
- 0047. 全排列 II
- 0048. 旋轉圖像
- 0049. 字母異位詞分組
- 0050. Pow(x, n)
- 0055. 跳躍游戲
- 0056. 合并區間
- 0060. 第k個排列
- 0062. 不同路徑
- 0073. 矩陣置零
- 0075. 顏色分類
- 0078. 子集
- 0079. 單詞搜索
- 0080. 刪除排序數組中的重復項 II
- 0086. 分隔鏈表
- 0090. 子集 II
- 0091. 解碼方法
- 0092. 反轉鏈表 II
- 0094. 二叉樹的中序遍歷
- 0095. 不同的二叉搜索樹 II
- 0096. 不同的二叉搜索樹
- 0098. 驗證二叉搜索樹
- 0102. 二叉樹的層序遍歷
- 0103. 二叉樹的鋸齒形層次遍歷
- 105. 從前序與中序遍歷序列構造二叉樹
- 0113. 路徑總和 II
- 0129. 求根到葉子節點數字之和
- 0130. 被圍繞的區域
- 0131. 分割回文串
- 0139. 單詞拆分
- 0144. 二叉樹的前序遍歷
- 0150. 逆波蘭表達式求值
- 0152. 乘積最大子數組
- 0199. 二叉樹的右視圖
- 0200. 島嶼數量
- 0201. 數字范圍按位與
- 0208. 實現 Trie (前綴樹)
- 0209. 長度最小的子數組
- 0211. 添加與搜索單詞 * 數據結構設計
- 0215. 數組中的第K個最大元素
- 0221. 最大正方形
- 0229. 求眾數 II
- 0230. 二叉搜索樹中第K小的元素
- 0236. 二叉樹的最近公共祖先
- 0238. 除自身以外數組的乘積
- 0240. 搜索二維矩陣 II
- 0279. 完全平方數
- 0309. 最佳買賣股票時機含冷凍期
- 0322. 零錢兌換
- 0328. 奇偶鏈表
- 0334. 遞增的三元子序列
- 0337. 打家劫舍 III
- 0343. 整數拆分
- 0365. 水壺問題
- 0378. 有序矩陣中第K小的元素
- 0380. 常數時間插入、刪除和獲取隨機元素
- 0416. 分割等和子集
- 0445. 兩數相加 II
- 0454. 四數相加 II
- 0494. 目標和
- 0516. 最長回文子序列
- 0518. 零錢兌換 II
- 0547. 朋友圈
- 0560. 和為K的子數組
- 0609. 在系統中查找重復文件
- 0611. 有效三角形的個數
- 0718. 最長重復子數組
- 0754. 到達終點數字
- 0785. 判斷二分圖
- 0820. 單詞的壓縮編碼
- 0875. 愛吃香蕉的珂珂
- 0877. 石子游戲
- 0886. 可能的二分法
- 0900. RLE 迭代器
- 0912. 排序數組
- 0935. 騎士撥號器
- 1011. 在 D 天內送達包裹的能力
- 1014. 最佳觀光組合
- 1015. 可被 K 整除的最小整數
- 1019. 鏈表中的下一個更大節點
- 1020. 飛地的數量
- 1023. 駝峰式匹配
- 1031. 兩個非重疊子數組的最大和
- 1104. 二叉樹尋路
- 1131.絕對值表達式的最大值
- 1186. 刪除一次得到子數組最大和
- 1218. 最長定差子序列
- 1227. 飛機座位分配概率
- 1261. 在受污染的二叉樹中查找元素
- 1262. 可被三整除的最大和
- 1297. 子串的最大出現次數
- 1310. 子數組異或查詢
- 1334. 閾值距離內鄰居最少的城市
- 1371.每個元音包含偶數次的最長子字符串
- 第六章 - 高頻考題(困難)
- 0004. 尋找兩個正序數組的中位數
- 0023. 合并K個升序鏈表
- 0025. K 個一組翻轉鏈表
- 0030. 串聯所有單詞的子串
- 0032. 最長有效括號
- 0042. 接雨水
- 0052. N皇后 II
- 0084. 柱狀圖中最大的矩形
- 0085. 最大矩形
- 0124. 二叉樹中的最大路徑和
- 0128. 最長連續序列
- 0145. 二叉樹的后序遍歷
- 0212. 單詞搜索 II
- 0239. 滑動窗口最大值
- 0295. 數據流的中位數
- 0301. 刪除無效的括號
- 0312. 戳氣球
- 0335. 路徑交叉
- 0460. LFU緩存
- 0472. 連接詞
- 0488. 祖瑪游戲
- 0493. 翻轉對
- 0887. 雞蛋掉落
- 0895. 最大頻率棧
- 1032. 字符流
- 1168. 水資源分配優化
- 1449. 數位成本和為目標值的最大數字
- 后序