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相交链表

题目描述

编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。

如下面的两个链表：

相交链表_链表

在节点 c1 开始相交。

示例

示例 1：

相交链表_结点_02

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3

输出：Reference of the node with value = 8

输入解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个列表相交则不能为 0）。从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。在 A 中，相交节点前有 2 个节点；在 B 中，相交节点前有 3 个节点。

示例 2：

相交链表_算法_03

输入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1

输出：Reference of the node with value = 2

输入解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个列表相交则不能为 0）。从各自的表头开始算起，链表 A 为 [0,9,1,2,4]，链表 B 为 [3,2,4]。在 A 中，相交节点前有 3 个节点；在 B 中，相交节点前有 1 个节点。

示例 3：

相交链表_算法_04

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2

输出：null

输入解释：从各自的表头开始算起，链表 A 为 [2,6,4]，链表 B 为 [1,5]。由于这两个链表不相交，所以 intersectVal 必须为 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。

解释：这两个链表不相交，因此返回 null。

注意：


  • 如果两个链表没有交点，返回 null.
  • 在返回结果后，两个链表仍须保持原有的结构。
  • 可假定整个链表结构中没有循环。
  • 程序尽量满足 O(n) 时间复杂度，且仅用 O(1) 内存。

解题

思路

比较好的两种解法是用哈希表和双指针法。

哈希表法比较简单：

先找一条链表遍历一遍，并把所有节点都放到哈希表中，然后再遍历另外一条，如果有一个节点和哈希表中的相等，那么就是有相交点，如果没有，就是没有相交点。

时间复杂度 : O(m+n)。

空间复杂度 : O(m)或 O(n)。

双指针法：

创建两个指针 pA 和 pB，分别初始化为链表 A 和 B 的头结点。然后让它们向后逐结点遍历。

当pA或者pB走到了尾节点的时候，把对应的指针指向另外一个链表的头节点。这样，两个指针肯定会同时到达交点。

想弄清楚为什么这样可行, 可以考虑以下两个链表: A={1,3,5,7,9,11} 和 B={2,4,9,11}，相交于结点 9。 由于 B.length (=4) < A.length (=6)，pB 比 pA 少经过 2 个结点，会先到达尾部。将 pB 重定向到 A 的头结点，pA 重定向到 B 的头结点后，pB 要比 pA 多走 2 个结点。因此，它们会同时到达交点。

当任意一个指针到达尾结点两次（其实两个指针会一起到达），还没有相交节点就是没有，直接返回NULL即可。

代码

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {

        if (headA == null || headB == null) {
            return null;
        }

        ListNode temp_A = headA;
        ListNode temp_B = headB;

        // 计数，如果一个指针跑完了两条链表还没有找到相交点的话，那就是没有相交点
        int count = 0;

        while (temp_A != temp_B) {

            if (temp_A.next == null) {
                temp_A = headB;
            } else {
                temp_A = temp_A.next;
            }

            if (temp_B.next == null) {
                if (++count == 2) {
                    return null;
                }
                temp_B = headA;
            } else {
                temp_B = temp_B.next;
            }
        }

        return temp_A;
    }
}

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相交链表_链表_05