链表-5.13-5.15 判断链表是否相交

Iamlzm

已于 2023-04-08 10:50:20 修改

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分类专栏：牛客网-面试算法题整理文章标签：链表数据结构算法

于 2023-04-03 11:01:35 首次发布

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题目一（判断无环单链表是否相交）：

现在有两个无环单链表，若两个链表的长度分别为m和n，请设计一个时间复杂度为O(n + m)，额外空间复杂度为O(1)的算法，判断这两个链表是否相交。

给定两个链表的头结点headA和headB，请返回一个bool值，代表这两个链表是否相交。保证两个链表长度小于等于500。

注意：对于单链表来说，只要一个点相交，那么因为next相同，所以之后的所有结点都相交

思路：

如果只判断是否相交，其实只需要判断最后一个结点是否相同即可。如果要求返回相交的第一个结点，那么我们需要先计算两个链表长度，然后从较长的那个链表开始向后移动，直到两链表剩下的相同，再逐一比较两个链表。比如链表1长100，链表2长50，我们先移动到链表1长50的的位置，然后与链表2一起一边向后移动一边比较

代码：

# -*- coding:utf-8 -*-
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

# 只判断是否相交
class CheckIntersect:
    def chkIntersect(self, headA, headB):
        # write code here
        curA, curB = headA, headB
        while curA.next:
            curA = curA.next
        while curB.next:
            curB = curB.next

        return curA == curB

# 需要返回相交的第一个结点
class CheckIntersect:
    def chkIntersect(self, headA, headB):
        # write code here
        curA, curB = headA, headB
        m, n = 0, 0
        while curA or curB:
            if curA:
                m += 1
                curA = curA.next
            if curB:
                n += 1
                curB = curB.next
        
        curA, curB = headA, headB
        if m > n:
            for i in range(m-n):
                curA = curA.next
        else:
            for i in range(m-n):
                curB = curB.next

        while curA and curB:
            if curA == curB:
                return curA
            curA = curA.next
            curB = curB.next

        return None

题目二（判断有环单链表是否相交）：

如何判断两个有环单链表是否相交？相交的话返回第一个相交的节点，不想交的话返回空。如果两个链表长度分别为N和M，请做到时间复杂度O(N+M)，额外空间复杂度O(1)。

给定两个链表的头结点head1和head2(注意，另外两个参数adjust0和adjust1用于调整数据,与本题求解无关)。请返回一个bool值代表它们是否相交。

思路：

判断链表是否有环可见：链表-5.12 判断链表是否有环_Iamlzm的博客-优快云博客

对于这题来说，首先应该找到两个链表的环入口，分别记为enter1，enter2。假设enter1 is enter2，那么说明两个链处于如下状态：

如果enter1 is not enter2，那么两个链表可能不相交，也可能处于如下状态：

代码：

class ChkIntersection:
    def chkInter(self, head1, head2, adjust0, adjust1):
        # write code here
        enter1, enter2 = self.ringenter(head1), self.ringenter(head2)
        # print(enter1.val, enter2.val)
        if head1 is head2: #情况1：环入口相同
            return True
        cur = enter1
        while True:
            cur = cur.next
            #情况2或3：在环内绕一圈，如果回到原点，说明两环不相交；否则说明环相交
            if cur is enter1 or cur is enter2: 
                break

        return cur is enter2

    def ringenter(self, head): #寻找环入口结点
        fast, slow = head, head
        while True:
            fast = fast.next.next
            slow = slow.next
            if fast is slow:
                break

        slow = head
        while slow is not fast:
            slow = slow.next
            fast = fast.next

        return slow

题目三（两单链表是否有交点）：

给定两个单链表的头节点head1和head2，如何判断两个链表是否相交？相交的话返回true，不想交的话返回false。

给定两个链表的头结点head1和head2(注意，另外两个参数adjust0和adjust1用于调整数据,与本题求解无关)。请返回一个bool值代表它们是否相交。

思路：

其实就是前面的综合。首先需要判断：

如果一个无环，一个有环，那么肯定不相交
如果都无环，那么按照判断无环单链表是否相交的方法去判断
如果都有环，那么按照判断有环单链表是否相交的方法去判断

代码：

class ChkIntersection:
    def chkInter(self, head1, head2, adjust0, adjust1):
        # write code here
        enter1, enter2 = self.ringenter(head1), self.ringenter(head2)
        # 一个有环一个无环
        if (enter1 and not enter2) or (not enter1 and enter2):
            return False
        # 都无环
        elif not enter1 and not enter2:
            curA, curB = head1, head2
            while curA:
                curA = curA.next
            while curB:
                curB = curB.next

            return  curA is curB
        # 都有环
        else:
            if head1 is head2:
                return True
            cur = enter1
            while True:
                cur = cur.next
                if cur is enter1 or cur is enter2:
                    break

            return cur is enter2

    def ringenter(self, head):
        fast, slow = head, head
        while fast and fast.next:
            fast = fast.next.next
            slow = slow.next
            if fast is slow:
                break

        if not fast.next:
            return None

        slow = head
        while slow is not fast:
            slow = slow.next
            fast = fast.next

        return slow