445. Add Two Numbers II

You are given two non-empty linked lists representing two non-negative integers. The most significant digit comes first and each of their nodes contains a single digit. Add the two numbers and return the sum as a linked list.

You may assume the two numbers do not contain any leading zero, except the number 0 itself.

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * 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) {}
 * };
 */
class Solution {
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        if (head == nullptr || head->next == nullptr) {
            return head;
        }
        auto new_head = reverseList(head->next);
        head->next->next = head; // 把下一个节点指向自己
        head->next = nullptr; // 断开指向下一个节点的连接，保证最终链表的末尾节点的 next 是空节点
        return new_head;
    }

    // l1 和 l2 为当前遍历的节点，carry 为进位
    ListNode* addTwo(ListNode* l1, ListNode* l2, int carry = 0) {
        if (l1 == nullptr && l2 == nullptr) { // 递归边界：l1 和 l2 都是空节点
            return carry ? new ListNode(carry) : nullptr; // 如果进位了，就额外创建一个节点
        }
        if (l1 == nullptr) { // 如果 l1 是空的，那么此时 l2 一定不是空节点
            swap(l1, l2); // 交换 l1 与 l2，保证 l1 非空，从而简化代码
        }
        carry += l1->val + (l2 ? l2->val : 0); // 节点值和进位加在一起
        l1->val = carry % 10; // 每个节点保存一个数位
        l1->next = addTwo(l1->next, (l2 ? l2->next : nullptr), carry / 10); // 进位
        return l1;
    }

public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        l1 = reverseList(l1);
        l2 = reverseList(l2); // l1 和 l2 反转后，就变成【2. 两数相加】了
        auto l3 = addTwo(l1, l2);
        return reverseList(l3);
    }
};