相交链表

题目描述

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。如果两个链表没有交点，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 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

示例1
示例2
示例3

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。

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。

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：No intersection
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 * 10^4
1 <= Node.val <= 10^5
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]

解题思路

解法1
解法2

计算链表长度和步差

计算链表 listA 的长度 m 和链表 listB 的长度 n
计算链表 listA 和 listB 的步差 diff
创建两个指针 pA 和 pB，分别指向链表 listA 和 listB 的头节点
如果 diff 大于 0，则将指针 pA 移动 diff 步，直到 pA 和 pB 指向同一个节点或者 pA 遍历完链表 listA
如果 diff 小于 0，则将指针 pB 移动 -diff 步，直到 pA 和 pB 指向同一个节点或者 pB 遍历完链表 listB
如果 pA 和 pB 都没有遍历完链表（不为NULL），则将指针 pA 和 pB 移动一步，直到 pA 和 pB 找到相同的节点或者 pA 遍历完链表 listA 或者 pB 遍历完链表 listB

双指针 链表 listA 和 listB 的长度可能不相等。因此，我们需要在遍历过程中保持两个指针 pA 和 pB 的位置。

创建两个指针 pA 和 pB，分别指向链表 listA 和 listB 的头节点。
遍历链表 listA 和 listB，将指针 pA 和 pB 移动到各自链表的末尾（为NULL）。
再次遍历对方链表直到找到相同的节点。

C++ 解法

解法1
解法2

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

class Solution {
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        // 获取链表的长度
        int count_a = 0, count_b = 0;
        ListNode *pA = headA, *pB = headB;
        while (pA) {
            count_a++;
            pA = pA->next;
        }
        while (pB) {
            count_b++;
            pB = pB->next;
        }

        // 重置指针到头结点
        pA = headA;
        pB = headB;

        // 计算步差并让较长的链表先走
        int diff = count_a - count_b;
        if (diff > 0) {
            // A 更长
            for(int i = 0; i < diff; i++) {
                pA = pA->next;
            }
        } else {
            // B 更长
            for(int i = 0; i < -diff; i++) {
                pB = pB->next;
            }
        }

        // 找到第一个公共节点
        while(pA != nullptr && pB != nullptr) {
            if (pA == pB) {
                return pA;
            }
            pA = pA->next;
            pB = pB->next;
        }

        return nullptr; // 没有公共节点
    }
};

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

class Solution {
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if (headA == nullptr || headB == nullptr) return nullptr;

        auto *pA = headA, *pB = headB;
        while (pA != pB) {
            pA = pA == nullptr ? headB : pA->next;
            pB = pB == nullptr ? headA : pB->next;
        }
        return pA;
    }
};

LeetCode链接： 160. 相交链表

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示例​

解题思路​

C++ 解法​

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C++ 解法