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  • 来源:力扣(LeetCode)
  • 链接:https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
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题目

给你两个单链表的头节点 headAheadB ,请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点,返回 null

图示两个链表在节点 c1 开始相交:

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意,函数返回结果后,链表必须 保持其原始结构

自定义评测:
评测系统 的输入如下(你设计的程序 不适用 此输入):

intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点,这一值为 0
listA - 第一个链表
listB - 第二个链表
skipA - 在 listA 中(从头节点开始)跳到交叉节点的节点数
skipB - 在 listB 中(从头节点开始)跳到交叉节点的节点数
评测系统将根据这些输入创建链式数据结构,并将两个头节点 headAheadB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点,那么你的解决方案将被 视作正确答案 。

示例 1:

输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出:Intersected at '8'
解释:相交节点的值为 8 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [4,1,8,4,5],链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。
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。
— 请注意相交节点的值不为 1,因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说,它们在内存中指向两个不同的位置,而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点,B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。

示例 2:

输入:intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出:Intersected at '2'
解释:相交节点的值为 2 (注意,如果两个链表相交则不能为 0)。
从各自的表头开始算起,链表 A 为 [1,9,1,2,4],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:

输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出:null
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。
这两个链表不相交,因此返回 null 。

提示:

  • listA 中节点数目为 m
  • listB 中节点数目为 n
  • 1 <= m, n <= 3 * 104
  • 1 <= Node.val <= 105
  • 0 <= skipA <= m
  • 0 <= skipB <= n
  • 如果 listAlistB 没有交点,intersectVal0
  • 如果 listAlistB 有交点,intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

进阶:你能否设计一个时间复杂度 O(m + n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案?

思路

这道题最直观的思路应该就是哈希表缓存其中一个链表,然后遍历第二个链表,判断是否有存在元素即可,这样的时间复杂度为 O(m + n) ,空间复杂度为 O(m) 或 O(n)

没毛病,只是不符合进阶的挑战,那必须不能忍。

那么返回到思路起点,这道题在选择思路时,第一反应并没有用类似双指针的思路去思考,究其根本其实是这两个链表的长度上没有明显的特点

比如会成环,那么使用快慢指针就可以多绕一圈相遇。

那么这两个链表有没有隐含的特点呢?有!
一旦两个链表相交后,因为都是单链表,后续的长度就相同了


这里再放下题中的图,可以对照着图再延伸下思路,也就是说:
如果我们有办法能够把A、B两个链表的相交点前的部分的长度找平,那么我们就能让两个指针在遍历两个链表时恰好在相交点相遇

那么如何找平? 其实简单,如图所示:

让遍历A链表的指针先走一遍B链表;让遍历B链表的指针先走一遍A链表

当然剩下还有就是两个链表不相交,那么如果不相交时,情况如下:

两个指针都走过m+n的长度后,中途没有相等过

至此

代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    if headA == nil || headB == nil {
        return nil
    }
    pA := headA
    pB := headB
    for pA != pB {
        if pA != nil {
            pA = pA.Next
        } else {
            pA = headB
        }
        if pB != nil {
            pB = pB.Next
        } else {
            pB = headA
        }
    }
    return pA
}

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