leetcode2：两数相加

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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。
假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

C++ 代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 链表结点的定义
struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
    ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
};

// 辅助函数：创建链表
ListNode* createList(const vector<int>& nums) {
    ListNode* dummy = new ListNode(-1);
    ListNode* cur = dummy;
    for (int num : nums) {
        cur->next = new ListNode(num);
        cur = cur->next;
    }
    return dummy->next;
}

// 辅助函数：打印链表
void printList(ListNode* head) {
    while (head != nullptr) {
        cout << head->val;
        if (head->next != nullptr) cout << " -> ";
        head = head->next;
    }
    cout << endl;
}

// 辅助函数：释放链表内存
void deleteList(ListNode* head) {
    while (head != nullptr) {
        ListNode* temp = head;
        head = head->next;
        delete temp;
    }
}

/*
    模拟列竖式做加法：
        1.从最低位至最高位，逐位相加。
            若和大于等于 10，则保留个位数字，同时向前一位进 1。
        2.如果最高位有进位，则在最前面补 1。

    有关链表的题目，常用技巧：
        添加一个虚拟头结点，简化边界的判断。
    
    时间复杂度：O(n)
        其中 n 为链表的长度，遍历链表一次。
    空间复杂度：O(1)
        创建结果链表，注意返回值不计入空间复杂度。    
*/
class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        ListNode* dummy = new ListNode();
        ListNode* cur = dummy;
        int carry = 0;
        
        while (l1 || l2 || carry) {
            int num1 = l1 ? l1->val : 0;
            int num2 = l2 ? l2->val : 0;
            int sum = num1 + num2 + carry;
            // 处理进位
            carry = sum / 10;
            sum = sum % 10;
            // 插入新结点
            cur->next = new ListNode(sum);
            cur = cur->next;
            if (l1) {
                l1 = l1->next;
            }
            if (l2) {
                l2 = l2->next;
            }
        }

        return dummy->next;
    }
};

int main() {
    Solution solution;
    vector<vector<vector<int>>> lists_cases = {
        {{2,4,3}, {5,6,4}},
        {{0}, {0}},
        {{9,9,9,9,9,9,9}, {9,9,9,9}},
    };

    for (size_t i = 0; i < lists_cases.size(); i++) {
        // 创建链表
        ListNode* l1 = createList(lists_cases[i][0]);
        ListNode* l2 = createList(lists_cases[i][1]);
        cout << "Input: " << endl;
        printList(l1);
        printList(l2);

        // 相加操作
        ListNode* result = solution.addTwoNumbers(l1, l2);
        cout << "Output: " << endl;
        printList(result);

        // 释放内存
        deleteList(l1);
        deleteList(l2);
        deleteList(result);
    }

    return 0;
}