52. 两个链表的第一个公共节点

剑指 Offer 52. 两个链表的第一个公共节点

160.相交链表

输入两个链表，找出它们的第一个公共节点。

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。

本题与主站 160 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists/

解题思路

1. 用两个指针分别从两个链表头部开始扫描，每次分别走一步；
2. 如果指针走到null，则从另一个链表头部开始走；
3. 当两个指针相同时，
   • 如果指针不是null，则指针位置就是相遇点；
   • 如果指针是 null，则两个链表不相交；

我还是别偷懒画个图吧，一目了然：

1. 两个链表不相交：

a,b分别代表两个链表的长度，则第一个指针走了a + b步，第二个指针走了b + a步，即两个指针分别走 a+b 步后都变成 null，Java中用“==”判断两个null是否相等会返回true。

2. 两个链表相交：

• $a=b$ 时，两个指针都走了a步就相遇了。
• $a\ne b$ 时，第一个指针走了a + c + b步，第二个指针走了b + c + a步，即两个指针分别走 a + b + c步后在两链表交汇处相遇。

时间复杂度： 每个指针走的长度不大于两个链表的总长度，所以时间复杂度是 $O(n)$。

Java代码

/**
 * 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) {
        if(headA == null || headB == null) return null;
        ListNode cur1 = headA,cur2 = headB;

        //cur1走到尽头时，再从headB开始走，cur2走到尽头时，再从headA开始走
        //最后cur1和cur2要么在相交点相遇，要么在结尾的null相遇
        //两个null用==判断也会返回true
        while(cur1 != cur2){
            cur1 = cur1 == null ? headB : cur1.next;
            cur2 = cur2 == null ? headA : cur2.next;
        }
        return cur1;
    }
}

Go代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    //cur1走到尽头时，再从headB开始走，cur2走到尽头时，再从headA开始走
    //最后cur1和cur2要么在相交点相遇，要么在结尾的null相遇
    if headA == nil || headB == nil {
        return nil
    }

    cur1,cur2 := headA,headB
    for cur1 != cur2 {
        if cur1 == nil {
            cur1 = headB
        } else {
            cur1 = cur1.Next
        }

        if cur2 == nil {
            cur2 = headA
        } else {
            cur2 = cur2.Next
        }
    }
    
    return cur1
}