python-leetcode面试题解之第369题给单链表加一.zip

在本压缩包中，我们关注的是一个Python编程相关的面试题，源自著名的在线编程挑战平台LeetCode。题目编号为第369题，题目是“给单链表加一”。这是一道涉及数据结构和算法的问题，主要考察的是链表操作和数值计算。接下来，我们将深入探讨这个题目以及它的解决方案。 我们要理解链表是什么。链表是一种线性数据结构，与数组不同，它的元素不是在内存中连续存储的。每个元素称为节点，包含两部分：数据和指向下一个节点的指针。在单链表中，每个节点只有一个指针，指向其后的节点。 题目要求给单链表的每个数字节点加一。这意味着我们需要遍历链表，将每个节点的值增加1，并处理进位的情况。例如，如果链表表示的数字是123，加一后应变为124。但是，当最高位需要进位时，如何处理呢？这就涉及到链表的头部插入操作，因为新的最高位数字需要被插入到链表的开头。 解决这个问题的一个常见方法是使用两个指针，一个用于遍历链表（原始链表），另一个用于构建新链表（结果链表）。遍历过程中，我们对当前节点的值进行加一操作，如果值溢出（超过9），则将其设置为0，并向新链表添加一个新的节点。同时，我们记录是否发生过进位。当遍历完原链表后，如果仍有进位，我们需要在新链表的开头添加一个额外的节点，值为1。 以下是一个可能的Python实现： ```python class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next def addOneNode(head): if not head: return ListNode(1) carry = 1 cur = head while cur: cur.val += carry carry = cur.val // 10 cur.val %= 10 if carry == 0 and cur.next is None: cur.next = ListNode(1) break cur = cur.next return head ``` 在这个实现中，`ListNode`是链表节点的定义，包含一个值和一个指向下一个节点的引用。`addOneNode`函数接受链表头节点作为参数，执行加一操作。通过循环处理链表中的每个节点，直到没有节点需要处理或进位不为零。当链表结束且仍有进位时，我们在新链表的末尾添加一个新节点。 通过解答LeetCode上的这类问题，程序员可以提高对数据结构和算法的理解，这对于面试和实际工作中的问题解决都至关重要。对于Python开发者来说，熟悉链表操作是必须的，因为链表在很多场景下都有广泛的应用，例如在实现队列、栈、图等数据结构时。通过解决此题，你可以加深对链表操作的理解，同时提升逻辑思维和编程技巧。