本题可使用本地IDE编码，不能使用本地已有代码，无跳出限制，编码后请点击“保存并提交”按钮进行代码提交。 假设链表中每一个节点的值都在 0 - 9 之间，那么链表整体就可以代表一个整数。 给定两个这种链表，请生成代表两个整数相加值的结果链表。 数据范围：0 \leq n, m \leq 1000000，链表任意值 0 \leq val \leq 9 要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n) 例如：链表 1 为 9->3->7，链表 2 为 6->3，最后生成新的结果链表为 1->0->0->0。 补充说明 1 \leq n, m \leq 10^6 0 \leq a_i, b_i \leq 9 示例 1 输入  [9,3,7],[6,3]  输出  {1,0,0,0}  说明 如题面解释从

<think>嗯，我现在得解决这个问题了。题目是说，两个链表分别代表两个整数，每个节点的值都是0-9，然后要生成它们相加后的结果链表。比如例子里的链表1是9->3->7，链表2是6->3，结果是1->0->0->0。那我应该怎么做呢？ 首先，我得想，这两个链表代表的整数是怎样的结构。比如，链表是高位在前还是低位在前？比如例子中的链表1是9->3->7，那对应的数字应该是937，而链表2是6->3，是63。相加的话应该是937+63=1000，所以结果链表是1->0->0->0。这说明链表中的数字是高位在前，也就是从左到右是数字的高位到低位。这时候相加的话，应该要考虑从最低位开始相加，但是链表是高位在前，所以需要反转链表，然后相加，再反转结果？ 或者，有没有其他办法不用反转链表？比如说，用栈来处理。因为栈可以反转顺序。比如，把两个链表的节点分别压入栈中，然后依次弹出相加，这样就能从低位到高位处理。然后记录进位，最后生成结果链表的时候是高位到低位的顺序？ 这样的话，应该可以满足时间复杂度和空间复杂度的要求。因为链表的长度可能达到1e6，所以时间复杂度必须是O(n)，空间复杂度O(n)。用栈的话，每个链表的节点都入栈，空间是O(n+m)，也就是O(n)的量级，符合要求。 那具体步骤应该是： 1. 将两个链表分别压入两个栈中。 2. 同时弹出栈顶元素（即两个数的当前最低位），相加，加上进位，计算当前位的值和新的进位。 3. 重复这个过程，直到两个栈都为空，并且进位为0。 4. 将每一步得到的结果节点链接成一个新链表。注意，这里每一步得到的是当前位的值，而结果的链表需要从高位到低位排列。比如，相加过程中得到的顺序是低位到高位，所以结果链表需要逆置一下？ 或者，在生成结果的时候，每次将新节点插入到结果链表的头部，这样就不需要逆置了。例如，初始结果链表是空的，每次得到的新节点作为头节点插入，这样最终的结果顺序就是正确的。 比如，假设处理顺序是：个位相加得到0，进位1；十位相加得到0，进位1；百位相加得到0，进位1；千位相加得到1，进位0。那么生成的顺序应该是依次将0插入到头部，最后插入1。结果链表是1->0->0->0，符合例子。 那这样的话，步骤应该是： - 创建两个栈，分别将两个链表的节点值压入栈。 - 初始化进位carry为0。 - 创建一个空的结果链表头。 - 循环处理，直到两个栈都为空且carry为0： - 弹出栈顶元素（如果栈为空则取0）。 - 计算当前和sum_val = val1 + val2 + carry。 - carry = sum_val // 10。 - 当前位的值digit = sum_val % 10。 - 创建新节点，插入到结果链表的头部。 - 最后返回结果链表。 这样，每个步骤的时间复杂度都是O(n + m)，因为每个节点都处理一次。栈的空间是O(n + m)，结果链表是O(max(n, m))，所以总体空间复杂度是O(n + m)，但题目中数据范围n和m可能都是1e6，所以这样应该是可以的。不过题目中的空间复杂度要求是O(n)，可能这里的n是结果的长度，或者是输入的最大长度？因为题目中的空间复杂度描述是O(n)，可能这里的n是结果的长度，这应该满足条件。 那具体实现的话，需要注意链表的构建方式。每次生成的新节点要作为头节点插入到结果链表中。比如，初始时结果链表是空的，第一个生成的节点是最高位，之后生成的节点依次插入到前面。 例如，在例子中的处理步骤： 链表1：9->3->7，栈压入顺序是9,3,7，弹出顺序是7,3,9。 链表2：6->3，栈压入顺序是6,3，弹出顺序是3,6. 相加过程： 第一次弹出：7+3=10+0（初始carry是0）？或者原题中的例子应该是这样的吗？ 等一下，例子中的链表1是9->3->7，表示的是937吗？链表2是6->3，表示63。那937+63=1000。那在相加的时候，最低位是7+3=10，进位1。接下来是3+6+1=10，进位1。然后是9+0+1=10，进位1。最后还有进位1，所以结果是1 0 0 0。这样处理的话，正确的顺序应该是从最低位到最高位依次相加，进位传递。 那用栈的方法是正确的，因为栈可以反转链表顺序，使得处理顺序是从低位到高位。 那具体来说： 当两个链表被压入栈后，每次取出各自的栈顶元素相加。例如，链表1的栈顶是7，链表2的栈顶是3。此时sum_val=7+3=10，carry=1。当前位是0，创建新节点插入到结果链表头的前面，即结果链表变为0->null。进位是1。 然后弹出栈顶元素，链表1是3，链表2是6。sum_val=3+6+1=10，进位1，当前位0。插入到头部，结果链表变为0->0->null。进位1。 再弹出链表1的栈顶9，链表2的栈空，所以val2是0。sum_val=9+0+1=10，进位1，当前位0。插入到头部，结果链表变为0->0->0->null。进位1。 此时两个栈都为空，但还有进位1。处理进位，sum_val=1，进位0。插入到头部，结果链表变为1->0->0->0->null。此时进位为0，循环结束。 所以最终结果是正确的。所以在代码中，当处理完两个栈的元素之后，如果还有进位，需要处理这个进位。 现在，如何实现这个过程？ 首先，构造两个栈，遍历链表，将节点的值压入栈中。例如，链表1的遍历顺序是9->3->7，压入栈的顺序是9，3，7，栈的顺序是7在栈顶。链表2同理。 然后，在相加的时候，每次弹出栈顶元素，如果栈为空则取0。然后计算sum_val，然后处理进位，并将当前位的值插入到结果链表的头部。 现在，如何处理结果链表的构建？例如，在Python中，可以用一个哑节点作为头，然后每次将新节点插入到哑节点的后面。或者，每次生成的新节点作为头节点。 比如，初始时，result_head = None。每次生成新节点，next指向原来的result_head，然后更新result_head为新节点。 比如，第一次生成的节点是0，result_head是0。第二次生成的0，插入到前面，成为新的头，原来的头是它的下一个节点，即0->0。第三次生成的0，插入到前面，变为0->0->0。第四次生成的1，插入到前面，变为1->0->0->0。这样就正确了。 那在Python中，如何实现这样的链表结构？ 假设链表的节点定义是常规的，如： class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next 那么，每次创建新节点时，它的next是当前的result_head，然后将result_head指向这个新节点。 例如： new_node = ListNode(digit) new_node.next = result_head result_head = new_node 这样就能实现每次在头部插入节点，最终得到正确的顺序。 现在，编写代码的大体步骤： 1. 遍历两个链表，将它们的值分别压入栈stack1和stack2。 2. 初始化carry为0，result_head为None。 3. 循环处理，直到stack1和stack2都为空，并且carry为0： a. 弹出stack1的栈顶元素，如果栈为空则取0。 b. 同理弹出stack2的栈顶元素。 c. sum_val = val1 + val2 + carry d. carry = sum_val // 10 e. digit = sum_val % 10 f. 创建新节点，插入到result_head前面，更新result_head为新节点。 4. 返回result_head。 那现在，如何处理Python中的栈？可以用列表的append和pop方法。例如，stack1 = []，遍历链表时，将每个节点的值依次压入栈。比如，对于链表9->3->7，遍历的顺序是9→3→7，所以压入的顺序是9、3、7。当弹出的时候，顺序是7、3、9。是的，这与我们需要的顺序是一致的。 那代码的大体结构： def addTwoNumbers(l1, l2): # 创建两个栈 stack1 = [] stack2 = [] # 将链表节点值压入栈 while l1: stack1.append(l1.val) l1 = l1.next while l2: stack2.append(l2.val) l2 = l2.next carry = 0 result_head = None while stack1 or stack2 or carry: val1 = stack1.pop() if stack1 else 0 val2 = stack2.pop() if stack2 else 0 sum_val = val1 + val2 + carry carry = sum_val // 10 digit = sum_val % 10 new_node = ListNode(digit) new_node.next = result_head result_head = new_node return result_head 这样是否正确？ 测试例子中的输入链表： 链表1是9->3->7，stack1压入9、3、7，所以弹出顺序是7、3、9。 链表2是6->3，stack2压入6、3，弹出顺序是3、6. 相加过程： 第一次循环：val1=7, val2=3. sum=10. carry=1. digit=0. 创建节点0，其next是None，result_head指向0. 第二次循环：val1=3（弹出栈1的第二个元素），val2=6（弹出栈2的第二个元素）。sum=3+6+1=10. carry=1. digit=0. 新节点0的next是之前的头（0），result_head指向新的0→0. 第三次循环：val1=9（弹出栈1的第三个元素），stack2为空，val2=0. sum=9+0+1=10. carry=1. digit=0. 新节点0的next是之前的头（0→0），result_head指向0→0→0. 此时stack1和stack2都为空，但carry=1. 第四次循环：val1=0，val2=0. sum=0+0+1=1. carry=0. digit=1. 新节点1的next是之前的头（0→0→0），result_head指向1→0→0→0. 此时stack1和stack2为空，carry=0，循环结束。结果正确。 所以这个代码应该可以正确运行。 那空间复杂度呢？stack1和stack2的空间分别是O(n)和O(m)，结果链表是O(max(n,m)+1)？总的空间是O(n + m)，但题目中的空间复杂度要求是O(n)，其中n可能是指输入规模的线性，比如O(n + m)属于O(n)的范围？或者题目中的n和m可能都是1e6，所以总的空间是O(n + m)，可能被题目接受。或者题目中的空间复杂度O(n)可能指的是结果的空间，而输入的栈空间是否算在内？ 题目中的要求是空间复杂度O(n)，可能这里的n是结果的长度。因为栈的空间是O(n + m)，而n和m可能都是1e6，这样总的空间是O(n + m) = O(1e6 + 1e6) = O(2e6) = O(n)，所以可能符合条件。或者，题目中的空间复杂度要求可能允许这样的解法。 所以，这样的代码应该满足题目的要求。 那接下来需要处理输入输出。例如，输入是类似[9,3,7]和[6,3]，输出是链表形式的{1,0,0,0}。 在Python中，通常链表的输入可能通过列表生成，每个元素对应节点的值。例如，函数可能接收两个链表的头节点，然后处理。 所以，上述代码的输入参数是l1和l2，即两个链表的头节点，返回结果链表的头节点。 那测试样例中，输入链表1是9→3→7，链表2是6→3，输出链表是1→0→0→0。代码应该正确生成。 那综上所述，这样的解法是正确的。</think>为了解决这个问题，我们需要将两个链表表示的整数相加，并生成结果链表。由于链表的高位在前，我们需要从低位开始相加，因此可以使用栈来处理逆序操作。以下是详细的解决方案： ### 方法思路 1. **反转链表顺序**：使用栈将两个链表的节点值压入栈中，这样在弹出时可以从低位开始处理。 2. **逐位相加**：每次从栈中弹出元素（若栈为空则取0），加上进位值，计算当前位的值和新的进位。 3. **构建结果链表**：将每一位的结果插入到结果链表的头部，以确保结果链表的高位在前。 ### 解决代码 ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def addTwoNumbers(l1: ListNode, l2: ListNode) -> ListNode: stack1 = [] stack2 = [] # 将链表节点值压入栈 while l1: stack1.append(l1.val) l1 = l1.next while l2: stack2.append(l2.val) l2 = l2.next carry = 0 result_head = None while stack1 or stack2 or carry: val1 = stack1.pop() if stack1 else 0 val2 = stack2.pop() if stack2 else 0 total = val1 + val2 + carry carry = total // 10 digit = total % 10 # 创建新节点并插入到结果链表的头部 new_node = ListNode(digit) new_node.next = result_head result_head = new_node return result_head ``` ### 代码解释 1. **链表节点定义**：定义了`ListNode`类来表示链表的节点。 2. **栈初始化**：创建两个栈`stack1`和`stack2`，分别将两个链表的节点值压入栈中。 3. **逐位相加**：使用循环处理栈中的元素，每次弹出栈顶元素（若栈为空则取0），计算当前位的值和进位。 4. **构建结果链表**：每次生成的新节点插入到结果链表的头部，确保高位在前。 5. **返回结果**：最终返回结果链表的头节点。 该方法的时间复杂度为O(max(n, m))，其中n和m分别为两个链表的长度，空间复杂度为O(n + m)，满足题目要求。