C程序添加由链表表示的两个数字

在计算中，我们经常需要将两个数字相加。在某些情况下，数字可能非常大，以至于超出了计算机可以表示的整数范围。在这种情况下，我们可以使用链表来表示数字并计算它们的和。

链表概念及其实现

链表是一种数据结构，用于存储和操作元素的集合。每个元素称为节点，并包含1)表示数据的值和2)连接到下一个节点的指针。链表可以用于表示数字，其中每个节点来代表数字的一位。

链表有许多类型，其中较常见的是单链表、双链表和循环链表。下面是单链表的结构体的定义：

typedef struct ListNode {
    int val;
    struct ListNode *next;
} ListNode;

以上代码片段说明了单链表节点的结构体：每个节点由值和指向下一节点的指针组成。其中，*next指针可以为空，从而表示链表尾部。

思路

为了将两个链表表示的数字相加，我们需要执行以下步骤：

1. 创建一个新的头节点。
2. 遍历每个链表中的节点，将数字相加并构建新节点。
3. 将新节点连接到新的链表中。
4. 返回新的头节点的next指针，它将指向新链表的第一个节点。

代码实现

ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
    ListNode *head = new ListNode(-1);
    ListNode *curr = head;
    int carry = 0;
    
    while (l1 || l2 || carry) {
        int sum = (l1 ? l1->val : 0) + (l2 ? l2->val : 0) + carry;
        carry = sum / 10;
        curr->next = new ListNode(sum % 10);
        curr = curr->next;
        l1 = l1 ? l1->next : NULL;
        l2 = l2 ? l2->next : NULL;
    }
    
    return head->next;
}

代码解读

1. 首先我们创建一个新的头节点并将其赋值为-1，因为我们不会用到它的值。同时，我们也创建另外两个指针curr和carry，用于遍历链表和计算进位。
2. 然后，我们进入while循环，该循环将l1和l2中节点的值相加并存储在新节点中，直到l1和l2的节点都已遍历完毕。
3. 我们要记住，这两个数字可能不同长，因此我们需要判断节点是否为空。如果不是，则我们只遍历到该节点为止。否则，我们将节点的值赋值为0。
4. 我们将两个节点的值加起来，并将它们与进位相加。现在，我们应该得到两个数字之和，并且还需要在头节点中存储进位。
5. 然后，我们创建一个新节点并将其值设置为数字之和的个位数。我们将新节点连接到新的链表中。
6. 接下来，我们将curr指向新节点，l1和l2分别指向它们的下一个节点或者NULL，以便将它们移动到下一个节点并继续下一次迭代。
7. 循环结束时，我们返回新头节点的next指针，它将指向新链表的第一个节点。

总结

使用链表相加两个数字可能有一些难点，但是如果我们按照上述步骤操作，就可以轻松地完成它。在实现代码时，我们要记得一些重要的锚点，如链表的头节点和尾节点，以及我们需要跟踪的进位。