指针返回

Question

我正在解决编码挑战。在这个挑战中，我们将给出两个链表（2 - > 4 - > 3）和（5 - > - > - > 4）并且我们必须返回它们的添加结果（7 - > 0 - ＆gt; 8）。

虽然我确实解决了这个问题，但我在Google上发现了一个更好的版本：

ListNode *addTwoNumbers(ListNode *l1, ListNode *l2) {
    ListNode preHead(0), *p = &preHead;
    int extra = 0;
    while (l1 || l2 || extra) {
        int sum = (l1 ? l1->val : 0) + (l2 ? l2->val : 0) + extra;
        extra = sum / 10;
        p->next = new ListNode(sum % 10);
        p = p->next;
        l1 = l1 ? l1->next : l1;
        l2 = l2 ? l2->next : l2;
    }
    return preHead.next;
}

但是，我不理解步骤ListNode preHead(0), *p = &preHead;。 preHead的地址存储在指针变量p中。换句话说，p指向preHead。那么，为什么preHead.next最终会被退回？请注意，此代码会编译并返回预期的输出。

感谢您的帮助！

Answer 1

我喜欢称它为虚拟节点模式。用户将构建一个未使用的节点，以便更容易实现插入和查找。正如您在函数中看到的那样，p已经指向一个有效的节点，因此无需检查p是否为NULL并将其设置为此节点是的，我们只是使用p->next附加一个节点。这是p的起始值为NULL的替代代码：

ListNode* p = nullptr;
ListNode* tail;
while (l1 || l2 || extra) {
    //int sum = (l1 ? l1->val : 0) + (l2 ? l2->val : 0) + extra;
    //extra = sum / 10;
    if (p != nullptr) {
        tail->next = new ListNode(sum % 10);
        tail = tail->next;
    } else {
        tail = p = new ListNode(sum % 10);
    }
    //l1 = l1 ? l1->next : l1;
    //l2 = l2 ? l2->next : l2;
}
return p;

我们必须保留一个指向列表末尾的额外指针，以便我们知道在每次迭代时插入的位置。我们必须确保p在第一次插入的情况下不是空指针。

返回preHead.next的原因是因为preHead.next是插入开始的位置（它是我们想要返回的实际链接列表的头部）。

Answer 2

以下一行：

p->next =new ListNode(sum % 10);

分配返回的新节点。

在循环的第一次迭代中，*p与preHead相同。稍后的迭代移动p，但不要使preHead无效，并且指向添加的第一个新元素。

Answer 3

  

那么，为什么最后会返回preHead.next？

因为addTwoNumbers返回指针但preHead是堆栈变量（即临时）;返回临时引用作为稍后要引用的指针是未定义的行为。

但是，preHead.next是堆分配的变量，然后可以在需要时正确地解除引用。