使用ListNode实现两数相加时触发Java堆内存溢出问题排查

核心问题定位 #

你遇到的java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space确实和最后一个while循环直接相关，同时代码还存在其他隐性bug，逐一分析如下：

1. 结果链表构建逻辑错误（OOM直接诱因） #

在addTwoNums方法的最后while循环中：

while(i < resultString.length()){
    resultLN.val = Integer.parseInt(String.valueOf(resultString.charAt(i)));
    resultLN.next = resultLN;
    i ++;
}

这段代码的问题是：每次循环都将resultLN的next指向自身，最终生成的是一个自循环的单节点链表，并没有创建多个节点来存储结果的每一位。

当后续调用toString方法时，toString里的循环会无限执行：

while(next != null){
    value.append(next.val);
    next = next.next;
}

因为next永远指向当前节点自身，循环永远不会终止，StringBuffer会不断扩容，最终耗尽Java堆内存，抛出内存溢出异常。

2. toString方法破坏原链表结构 #

ListNode的toString方法中，直接修改了当前节点的next成员变量：

while(next != null){
    value.append(next.val);
    next = next.next;
}

遍历完成后，当前节点的next会被置为null，原链表的结构被永久破坏，后续无法再正常遍历该链表。

3. 大数溢出风险 #

你通过将链表转成字符串再转成Integer的方式计算总和，当链表长度超过Integer的取值范围（最大为2^31-1，即10位数字）时，会直接抛出NumberFormatException，这不符合两数相加题目的设计初衷——题目本意就是处理无法用普通整数类型存储的大数。

修正方案 #

修正结果链表构建逻辑 #

正确的做法是逐个创建新节点，构建正常的单链表：

int i = 0;
ListNode dummy = new ListNode();
ListNode current = dummy;
while(i < resultString.length()){
    int val = Integer.parseInt(String.valueOf(resultString.charAt(i)));
    current.next = new ListNode(val);
    current = current.next;
    i ++;
}
return dummy.next;

修正toString方法 #

避免修改原节点的next指针，使用临时变量遍历：

public String toString(){
    StringBuffer value = new StringBuffer();
    ListNode current = this;
    while(current != null){
        value.append(current.val);
        current = current.next;
    }
    return value.toString();
}

推荐：逐位相加的正确实现（避免大数溢出） #

按照题目要求，直接遍历两个链表的节点，逐位相加并处理进位，不需要转成整数：

public static ListNode addTwoNums(ListNode l1, ListNode l2){
    ListNode dummy = new ListNode();
    ListNode current = dummy;
    int carry = 0;
    while(l1 != null || l2 != null || carry > 0){
        int sum = carry;
        if(l1 != null){
            sum += l1.val;
            l1 = l1.next;
        }
        if(l2 != null){
            sum += l2.val;
            l2 = l2.next;
        }
        carry = sum / 10;
        current.next = new ListNode(sum % 10);
        current = current.next;
    }
    return dummy.next;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FelixSunYX