寻找两个单链表的公共节点算法

本文介绍了一种高效算法来确定两个单链表是否有公共节点及其位置。通过先遍历较长链表的额外部分,再同步遍历两个链表直至找到公共节点。使用C语言实现该算法。

两个链表有公共节点,表示从某个节点之后所有的节点都相同(共享节点),即两个链表一起呈现Y型

  1. 暴力遍历
  2. 将两个链表倒置,然后遍历两个新链表,即相当于从原来的链表的尾部开始向前遍历,直到两个链表分叉的地方结束,只是此时遍历出来的是倒序的节点
  3. 最普遍的解法:先把较长的链表多余长度的部分遍历完,然后再从两个链表相同长度的节点位置开始同时遍历直到共享的位置(如下图)
    图片来自博客C语言 寻找两个单链表的公共节点实现与原理
    在这里插入图片描述
    用c语言实现第三种方法:
/*
参数: 带头节点的两个链表的头指针,以及两个链表的长度
*/
void findCommon(pList head1, int len1, pList head2, int len2)
{
    int dist = abs(len1 - len2);
    //用min存储较小的长度
    int min = len1 < len2 ? len1 : len2;
    //用minCur指向较小长度的链表的第一个元素(头结点下一节点)
    pList minCur = len1 < len2 ? head1->next : head2->next;
    //用cur指向较长长度的链表的第一个元素
    pList cur = len1 > len2 ? head1->next : head2->next;
    //遍历较长链表的多余节点
    for (int i = 0; i < dist; ++i)
    {
        cur = cur->next;
    }
    //从cur开始,两个链表遍历的长度相同,或者用while循环直到cur!=Null
    for (int i = 0; i < min; ++i)
    {
        if (cur==minCur){
            printf("开始输出:\n");
            while(cur){
                printf("%d,",cur->it);
                cur=cur->next;
            }
            return;
        }else{
            cur=cur->next;
            minCur=minCur->next;
        }
    }
}
找到两个单链表中的公共节点,我们可以使用“快慢指针”(Floyd's Tortoise and Hare Algorithm)的方法。这个算法两个指针,一个移动得较慢(每次只移动一步),另一个移动得较快(每次移动两步)。如果两个链表公共节点,那么当较快的指针到达尾部时,较慢的指针一定指向公共节点或者公共节点前的一个节点。 下面是步骤: 1. 初始化两个指针,分别指向两个链表的第一个节点。 2. 当快速指针不为NULL并且快速指针的下一个节点不为NULL时,同时移动两个指针。 3. 如果某个时刻快速指针到达了其中一个链表的尾部,那么另一个链表的剩余部分就等于这两个链表的公共部分长度。 4. 将较慢的指针向前移动公共部分长度,然后检查当前的慢速指针是否等于快速指针。如果相等,那就是公共节点;否则,继续向前移动慢速指针直到找到相同的节点或者遍历完其中一个链表。 这是简单的C语言代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct ListNode { int val; struct ListNode *next; } ListNode; ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) { if (!headA || !headB) return NULL; ListNode* slow = headA; ListNode* fast = headB; while (fast && fast->next) { slow = slow->next; fast = fast->next->next; if (slow == fast) { // 找到公共部分,现在慢指针位于公共部分起点或结束点 slow = headA; while (slow != fast) { // 移动慢指针直到它们相遇 slow = slow->next; fast = fast->next; } return slow; // 返回公共节点 } } return NULL; // 没有公共节点 } ```
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