链表加法与节点交换:数据结构的基础技能-编程知识

两两交换链表中的节点

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。
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我们依旧使用虚拟头节点来进行交换。
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这张图很是清晰的标明了我们要做的交换步骤：

首先，创建一个虚拟头节点dummyHead,并将其next指针指向head。然后定义一个临时变量temp,将其初始化为dummyHead。
使用一个while循环遍历链表，直到遇到链表的末尾(即temp.next或temp.next.next为null)。
在循环中，首先将temp.next赋值给node1,将temp.next.next赋值给node2。然后将temp的next指针指向node2,将node1的next指针指向node2的next,最后将node2的next指针指向node1，然后把temp指向node1。
循环结束后，返回dummyHead.next,即交换后的链表的头节点。

 public ListNode swapPairs(ListNode head) {ListNode dummyHead = new ListNode(-1);dummyHead.next = head;ListNode temp = dummyHead;while (temp.next != null && temp.next.next != null) {ListNode node1 = temp.next;ListNode node2 = temp.next.next;temp.next = node2;node1.next = node2.next;node2.next = node1;temp = node1;}return dummyHead.next;}

单链表加一

给定一个用单链表表示的整数，然后把这个整数加一。
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public ListNode plusOne(ListNode head) {Stack<Integer> stack = new Stack<>();while (head != null) {stack.push(head.val);head = head.next;}int carry = 0;int adder = 1;ListNode dummy = new ListNode(0);while (!stack.isEmpty() || carry > 0) {int digit = stack.isEmpty() ? 0 : stack.pop();int sum = digit + carry + adder;carry = sum >= 10 ? 1 : 0;sum = sum >= 10 ? sum - 10 : sum;ListNode node = new ListNode(sum);node.next = dummy.next;dummy.next = node;adder = 0;}return dummy.next;}

我们的实现思路就是先把链表压入栈中，给最低位加一，用carry来记录是否有进位，然后用头插的方式把加一的链表连接起来。

首先创建一个空的栈（Stack）用于保存链表中的数字，并将链表中的每个节点的值依次入栈。
创建两个变量carry（进位）和adder（加法器），初始化carry为0， adder为1。
创建一个虚拟节点dummy，并将其值设置为0。用于存储相加后的链表。
进入while循环，直到栈为空且没有进位时结束循环。在每次循环中，我们从栈中弹出一个数字digit，并计算和sum = digit + carry + adder。
判断sum是否大于等于10，如果是，设置carry为1（表示进位），并将sum减去10。否则，carry为0。
创建一个新的节点node，值为sum，并将node插入到虚拟节点dummy之后。
继续进行下一次循环之前，将adder设为0，以确保下次循环只进行加法操作。
返回虚拟节点dummy的下一个节点，即加法操作完成后的链表头节点。

链表加法

给你两个非空链表来代表两个非负整数。数字最高位位于链表开始位置。它们的每个节点只存储一位数字。将这两数相加会返回一个新的链表。

你可以假设除了数字 0 之外，这两个数字都不会以零开头。

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我们用两种方式来实现：

使用栈实现

public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {Stack<ListNode> stack1 = new Stack<>();Stack<ListNode> stack2 = new Stack<>();while (l1 != null) {stack1.push(l1);l1 = l1.next;}while (l2 != null) {stack2.push(l2);l2 = l2.next;}ListNode dummy = new ListNode(-1);int carry = 0;while (!stack1.isEmpty() || !stack2.isEmpty() || carry != 0) {ListNode a = new ListNode(0);ListNode b = new ListNode(0);if (!stack1.isEmpty()) {a.val = stack1.pop().val;}if (!stack2.isEmpty()) {b.val = stack2.pop().val;}int sum = carry + a.val + b.val;int ans = sum % 10;carry = sum / 10;ListNode cur = new ListNode(ans);cur.next = dummy.next;dummy.next = cur;}return dummy.next;}

以上代码实现了两个链表的加法操作。

首先创建两个栈stack1和stack2，分别用于存储链表l1和l2中的节点。
使用while循环，将链表l1和l2的节点依次入栈到stack1和stack2中。
创建一个虚拟节点dummy，并将其值设为-1，用于存储相加后的链表。
创建一个变量carry用于表示进位，初始值为0。
进入while循环，条件为stack1或stack2不为空，或者carry不为0。在每次循环中，我们从stack1和stack2中弹出当前节点的值。
创建两个新的节点a和b，并将它们的值设为stack1和stack2弹出的节点值。
计算和sum = carry + a.val + b.val，以及当前节点的值ans = sum % 10。
更新进位carry = sum / 10。
创建一个新的节点cur，将其值设为ans，并将cur插入到虚拟节点dummy之后。
继续进行下一次循环，直到stack1、stack2为空且carry为0。
返回虚拟节点dummy的下一个节点，即加法操作完成后的链表头节点。

使用链表反转实现

先将两个链表反转，然后计算结果之后，将结果进行反转。

 public ListNode addTwoNumbers(ListNode l1, ListNode l2) {l1 = reverse(l1);l2 = reverse(l2);ListNode head = new ListNode(-1);ListNode cur = head;int carry = 0;while (l1 != null || l2 != null) {int val = carry;if (l1 != null) {val += l1.val;l1 = l1.next;}if (l2 != null) {val += l2.val;l2 = l2.next;}cur.next = new ListNode(val % 10);carry = val / 10;cur = cur.next;}if (carry > 0) {cur.next = new ListNode(carry);}return reverse(head.next);}public ListNode reverse(ListNode head) {ListNode cur = head;ListNode pre = null;while (cur != null) {ListNode next = cur.next;cur.next = pre;pre = cur;cur = next;}return pre;}