判断两个链表是否相交问题

一、基本思路

1. 分别求出两个链表的长度n和m。
2. 假设长链表的长度为n，短链表的长度为m，令长链表先移动n-m步。
3. 经过步骤2之后两个链表尾部对齐，此时同时向后移动，并判断是否有相同的结点。

二、代码实现

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// int **p和int *&p的区别 
// **p是指向(*p)的指针
// *&p是(*p)的引用
// 不能定义指向引用的指针，因为引用本身并不是一个对象，只是一个别名

struct Node {
    int val;
    Node *next;
    Node(int v) {
        val = v;
        next = nullptr;
    }
};

// 通过vector新建链表
Node *NewList(vector<int> &arr) {
    Node *dummyHead = new Node(-1);
    Node *cur = dummyHead;
    for(int i = 0; i < arr.size(); i++) {
        Node *node = new Node(arr[i]);
        cur->next = node;
        cur = cur->next;
    }
    return dummyHead;
}

// 释放链表
void DeleteList(Node *head) {
    Node *cur = head;
    while(cur != nullptr) {
        Node *tmp = cur;
        cout << tmp->val << endl;
        cur = cur->next;
        delete tmp;
        tmp = nullptr;
    }
}

// 构造测试数据
void build(Node *&list1, Node *&list2) {
    vector<int> arr1{5, 6};
    vector<int> arr2{9, 8, 8};
    vector<int> arr3{1, 2, 3, 4};
    list1 = NewList(arr1);
    list2 = NewList(arr2);
    Node *list3 = NewList(arr3);
    Node *cur;

    cur = list1;
    while(cur->next != nullptr) {
        cur = cur->next;
    }
    cur->next = list3->next;
    
    cur = list2;
    while(cur->next != nullptr) {
        cur = cur->next;
    }
    cur->next = list3->next;
}

// 可视化链表结构
void print(Node *list) {
    const Node *cur = list;
    while(cur->next != nullptr) {
        cout << cur->val << " ";
        cur = cur->next;
    }
    cout << endl;
}

// 求链表长度
int len(Node *list) {
    int cnt = 0;
    const Node *cur = list;
    while(cur->next != nullptr) {
        cnt++;
        cur = cur->next;
    }
    return cnt;
}

int main() {
    Node *list1, *org1;
    Node *list2, *org2;
    build(list1, list2);
    org1 = list1;
    org2 = list2;
    print(list1);
    print(list2);
    int n = len(list1), m = len(list2);

    // 保证list1是长的链表
    if(n < m) {
        Node *tmp = list2;
        list2 = list1;
        list1 = tmp;
    }
    int step = abs(n-m);
    while(step) {
        step--;
        list1 = list1->next;
    }
    
    while(list1 != list2) {
        list1 = list1->next;
        list2 = list2->next;
    }
    if(list1 == nullptr){
        cout << "two list do not cross" << endl;
        return 0;
    }
    cout << "two list cross at " << list1 << ", it's val is " << list1->val << endl;

    // 使用如下方式释放内存时，虽然可以正常运行，但是
    // 在释放的过程中，有野指针访问内存，实际使用过程中
    // 可能发生意想不到的错误。
    // DeleteList(org1);
    // DeleteList(org2);
    Node *tmp = org2;
    while(tmp->next != list1) {
        tmp = tmp->next;
    }
    tmp->next = nullptr;
    DeleteList(org1);
    DeleteList(org2);
    return 0;
}

关于C++内存释放与野指针等问题，先在此挖个坑，希望以后有机会能想起来填上。