题目及分析

（力扣序号2：两数相加）
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]

提示：
每个链表中的节点数在范围 [1, 100] 内
0 <= Node.val <= 9
题目数据保证列表表示的数字不含前导零

解法一: 迭代法

基本思路：

• 创建一个哑节点作为结果链表的头节点。
• 初始化一个变量carry为0，用于存储进位值。
• 使用一个循环遍历两个链表，直到两个链表都为空且没有进位：
  • 将两个链表对应位置的值和carry相加。
  • 计算新的节点值和新的进位值。
  • 创建一个新节点，存储计算出的节点值，并将其连接到结果链表的末尾。
  • 移动链表指针到下一个节点。
• 返回结果链表的头节点。

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

# 解法一：迭代法
def add_two_numbers_iterative(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
    dummy_head = ListNode(0)
    current = dummy_head
    carry = 0

    while l1 or l2 or carry:
        val1 = l1.val if l1 else 0
        val2 = l2.val if l2 else 0
        total = val1 + val2 + carry
        carry = total // 10
        current.next = ListNode(total % 10)
        current = current.next
        
        if l1:
            l1 = l1.next
        if l2:
            l2 = l2.next

    return dummy_head.next

解法二: 递归法

基本思路：

• 如果两个链表和进位都为空，返回None。
• 计算当前节点的和及新的进位值。
• 创建一个新节点，存储计算出的节点值。
• 递归处理下一个位置的值和进位。
• 返回新节点。

# 解法二：递归法
def add_two_numbers_recursive(l1: ListNode, l2: ListNode, carry=0) -> ListNode:
    if not l1 and not l2 and not carry:
        return None
    val1 = l1.val if l1 else 0
    val2 = l2.val if l2 else 0
    total = val1 + val2 + carry
    carry = total // 10
    result = ListNode(total % 10)
    l1_next = l1.next if l1 else None
    l2_next = l2.next if l2 else None
    result.next = add_two_numbers_recursive(l1_next, l2_next, carry)
    return result

解法三：反转链表法

基本思路：

• 由于链表存储的是逆序的数字，可以将两个链表反转，使得数字变为正序。
• 反转后按照正常的加法计算，最后再将结果链表反转，得到最终结果。
• 这种方法需要注意链表的反转和恢复。

# 解法三：反转链表法
def reverse_list(head: ListNode) -> ListNode:
    prev = None
    current = head
    while current:
        next_node = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        current = next_node
    return prev

def add_two_numbers_reverse(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode:
    l1 = reverse_list(l1)
    l2 = reverse_list(l2)
    dummy_head = ListNode(0)
    current = dummy_head
    carry = 0

    while l1 or l2 or carry:
        val1 = l1.val if l1 else 0
        val2 = l2.val if l2 else 0
        total = val1 + val2 + carry
        carry = total // 10
        current.next = ListNode(total % 10)
        current = current.next
        
        if l1:
            l1 = l1.next
        if l2:
            l2 = l2.next

    return reverse_list(dummy_head.next)