160. 相交链表(链表爱情故事)

该程序旨在找到两个单链表相交的起始节点。示例包括不同相交情况,如相交节点值为8的情况,相交节点值为2的情况,以及不相交的情况。目标是实现O(n)时间复杂度和O(1)内存解决方案,并遵循LeetCode的题目要求。

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:

在节点 c1 开始相交。

示例 1:

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:

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:

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。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists
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题解思路

与判断链表中是否成环的思路类似

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        //指针爱情故事
       // 取node1 为 a的头结点 ,node2 为 b的头结点 当a 完结的时候,node1置位b的头结点 ,node2完结的时候置为a的头结点
   ListNode node1 = headA;
   ListNode node2 = headB;
   while(node1!= node2){
     if(node1!=null){
         node1=node1.next;
     }
     else{
         node1=headB;
     }
       if(node2!=null){
         node2=node2.next;
     }
     else{
         node2=headA;
     }

   }


        return node1;
    }
}
### 如何用C语言实现检测两个链表是否相交及其交点 对于不带环的链表,可以通过调整长度差异来解决这个问题。具体来说,先遍历两个链表以获取它们各自的长度,并计算长度差值。较长的那个链表先走几步直到两者剩余部分等长,之后同步前进寻找相同节点。 ```c struct ListNode { int val; struct ListNode *next; }; // 获取链表长度 int getLength(struct ListNode* head){ int length = 0; while(head != NULL){ ++length; head = head->next; } return length; } // 寻找交集起点 struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) { if (NULL == headA || NULL == headB) return NULL; int lenA = getLength(headA); int lenB = getLength(headB); // 让curA为最长链表的头,lenA为其长度 struct ListNode *curA = headA; struct ListNode *curB = headB; if(lenB > lenA){ curA = headB; curB = headA; int tmpLen = lenA; lenA = lenB; lenB = tmpLen; } // 长度之差 int gap = lenA - lenB; // 较长链表先行gap步 while(gap--){ curA = curA->next; } // 同时移动双指针直至找到公共结点或到达结尾 while(curA != NULL && curB != NULL){ if(curA == curB) return curA; // 返回相遇的第一个节点作为交点 curA = curA->next; curB = curB->next; } return NULL; // 若无交点则返回null[^1] } ``` 当处理带有环的情况时,则需采用不同策略。如果仅有一个链表有环,则两链表必然不会相交;而若两条链表均有环,则可能存在两种情形——要么完全独立成环互不影响,要么共享同一环的一部分甚至全部重叠形成复杂结构。针对这种情况下的算法设计较为复杂,通常涉及快慢指针技巧用于定位入环位置以及后续路径匹配操作[^2]。
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