160相交链表

160. 相交链表 - 力扣（LeetCode）

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 。

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。
— 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。

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：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 * 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]

进阶：你能否设计一个时间复杂度 O(m + n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

法一：集合

任选一条链表遍历，遍历的同时将节点加入集合中。再遍历另一条链表，只要发现遍历到的节点已经存在于集合当中，那么这个节点就一定是相交的节点

C++

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        unordered_set<ListNode*>s;
        while(headA) {
            s.insert(headA);
            headA=headA->next;
        }
        while(headB) {
            if(s.find(headB)!=s.end()) {
                return headB;
            }
            headB=headB->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

Java

/**
 * 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) {
        Set<ListNode>s = new HashSet<ListNode>();
        ListNode temp=headA;
        while(temp!=null) {
            s.add(temp);
            temp=temp.next;
        }
        temp=headB;
        while(temp!=null) {
            if(s.contains(temp)) {
                return temp;
            }
            temp=temp.next;
        }
        return null;
    }
}

Go

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    mp:=map[*ListNode]bool{}
    for temp:=headA;temp!=nil;temp=temp.Next {
        mp[temp]=true
    }
    for temp:=headB;temp!=nil;temp=temp.Next {
        if(mp[temp]) {
            return temp
        }
    }
    return nil
}

法二：走过你走过的路，只为与你相遇

A先跑200，再跑400，最后再跑800，和B先跑400，再跑200，最后再跑800是一样的。而且只要A和B速度相同，在跑完前600之后一定会相遇。

假设遍历A链表的指针名为a，遍历B链表的指针名为b：那么我们只需要让a和b先遍历完链表，如果遇到最后一个节点，就跳回到对方链表的开头即可，相当于走一遍对方走过的路程，这样只要链表有相交的地方，就必然会在相交的位置相遇。

C++

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode* a=headA;
        ListNode* b=headB;
        while(a!=b) {
            a= a==nullptr?headB:a->next;
            b= b==nullptr?headA:b->next;
        }
        return a;
    }
};

Java

/**
 * 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) {
        ListNode a=headA;
        ListNode b=headB;
        while(a!=b) {
            a= a==null?headB:a.next;
            b= b==null?headA:b.next;
        }
        return a;
    }
}

Go

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    a:=headA
    b:=headB
    for a!=b {
        if(a==nil) {
            a=headB
        } else {
            a=a.Next
        }
        if(b==nil) {
            b=headA
        } else {
            b=b.Next
        }
    }
    return a
}

如果两个链表不相交怎么办？不相交的话，a走完B链表，同时b也走完了A链表，二者都为空，就会退出while循环，最终返回空