[菜鸟训练]160. 相交链表

题目描述：

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 [5,0,1,8,4,5]。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，如果两个链表相交则不能为 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。

解题思路：

**方法一：**最浪费时间的暴力。将元素全部添加到链表中，然后遍历一个链表的所有元素去判断另一个链表中是否存在该元素。

**方法二：**优化的暴力。第一种解法的优化，我们可以再边遍历第二个链表的时候，边寻找是否已经存在相同的元素在list1中。如果存在的话，就直接return。
注意这里换成HashSet使用哈希表来存储的话会提高一定的时间效率。

**方法三：**双指针.链表A和链表B两个链表的长度可能不同,但是A+B和B+A的长度一定是相同的,所以遍历A+B和B+A一定是同时结束.
所以我们不妨在A遍历完后,让其指向B的开头,B遍历完后让其指向A的开头.如果A,B相交的话一定会同时到达交点,不相交的话一定会同时到达A+B或者B+A的尾节点.
时间复杂度O(m+n)

代码：

方法一：

public class Solution {
	//蠢暴力，空间复杂度O(m+n), 时间复杂度：O(mn) m、n分别为headA、headB的长度
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        List<ListNode> list1  = new ArrayList<>();
        List<ListNode> list2  = new ArrayList<>();

        while(headA!= null){
            list1.add(headA);
            headA = headA.next;
        }

        while(headB!= null){
            list2.add(headB);
            headB = headB.next;
        }


        for(ListNode node : list1){
            if(list2.contains(node) == true){
                return node;
            }
        }

        return null;


    }
}

方法二：

public class Solution {
    /*
        第一种解法的优化，我们可以再边遍历第二个链表的时候，边寻找是否已经存在相同的元素在list1中
        如果存在的话，就直接return
        时间复杂度：O(mn)  m、n分别为headA、headB的长度
        空间复杂度：O(m)
    */
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        List<ListNode> list1  = new ArrayList<>();

        while(headA!= null){
            list1.add(headA);
            headA = headA.next;
        }

        while(headB!= null){
            if(list1.contains(headB)){
                return headB;
            }
            headB = headB.next;
        }

        return null;


    }
}

代码三:

public class Solution {

    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if(headA == null || headB == null){
            return null;
        }
        ListNode head1 = headA;
        ListNode head2 = headB;

        //用来查找是否有相同的节点,最终head1和head2不是指向相交节点就是指向为null的尾节点
        while(head1 != head2){

            if(head1!=null){
                head1 = head1.next;
            }
            else{
                head1 = headB;
            }

            if(head2 != null){
                head2 = head2.next;
            }
            else{
                head2 = headA;
            }
        }
        return head1;
    }
    
}