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160. 相交链表

2022-07-05 · 5 min read
LeetCode

题目

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ,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 。

难度:🌟🌟

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 headA 和 headB 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。

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 listA 和 listB 没有交点,intersectVal 为 0
  • 如果 listA 和 listB 有交点,intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

题解

这道题难点在于,由于两条链表的长度可能不同,两条链表之间的节点无法对应:
如果用两个指针 p1p2 分别在两条链表上前进,并不能同时走到公共节点,也就无法得到相交的节点 c1
解决这个问题的关键在于,通过某些方式,让 p1p2 能够同时到达相交节点 c1

思路一:
如果用两个指针 p1p2 分别在两条链表上前进,我们可以让 p1 遍历完链表 A 之后开始遍历链表 B,让 p2 遍历完链表 B 之后开始遍历链表 A,这样相当于 逻辑上 两条链表接在了一起。
这样进行拼接,就可以让 p1p2 同时进入公共部分,也就是同时达到相交节点。

思路二:
先计算两条链表的长度,然后让 p1p2 距离链表尾部的距离相同,然后齐头并进。

代码实现

// 思路一
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
	if headA == nil || headB == nil {
		return nil
	}
	p1, p2 := headA, headB
	for p1 != p2 {
		if p1 != nil {
			p1 = p1.Next
		} else {
			p1 = headB
		}
		if p2 != nil {
			p2 = p2.Next
		} else {
			p2 = headA
		}
	}
	return p1
}

// 思路二
func getIntersectionNode1(headA, headB *ListNode) *ListNode {
	lenA, lenB := 0, 0
	l1, l2 := headA, headB
	for l1 != nil {
		lenA++
		l1 = l1.Next
	}
	for l2 != nil {
		lenB++
		l2 = l2.Next
	}
	l1, l2 = headA, headB
	if lenA > lenB {
		delta := lenA - lenB
		for delta > 0 {
			l1 = l1.Next
			delta--
		}
	} else {
		delta := lenB - lenA
		for delta > 0 {
			l2 = l2.Next
			delta--
		}
	}
	for l1 != l2 {
		l1 = l1.Next
		l2 = l2.Next
	}
	if l1 == nil || l2 == nil {
		return nil
	}
	return l1
}