两个链表的公共结点

本文介绍了一种高效的方法来查找两个链表的第一个公共节点。通过先计算两个链表的长度并确定长度差,让较长链表先移动长度差步,之后同步移动两个链表直至找到公共节点。

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输入两个链表,找出他们的第一个公共结点。

链表结点定义如下:

1 struct ListNode 
2 {
3     int m_nValue;
4     ListNode* m_pNext;
5 }

思想:我们可以先遍历一次得到分别得到两个链表的长度,然后计算得出长度差n,那么让较长的链表先走n步,然后两个链表一起向后走,直到两个指针指向同一个结点。这个结点就是我们要找的 结点。具体代码如下:

 1 int GetListLength(ListNode* pHead)
 2 {
 3     int length = 0 ;
 4     while (pHead != NULL)
 5     {
 6         length++ ;
 7         pHead = pHead->m_pNext ;
 8     }
 9     return length ;
10 }
11 
12 ListNode* FindFirstCommonNode(ListNode* pHead1 , ListNode* pHead2)
13 {
14     int nLength1 = GetListLength(pHead1) ;
15     int nLength2 = GetListLength(pHead2) ;
16     int LengthDiff = nLength1 - nLength2 ;
17 
18     ListNode* pLongListHead = pHead1;
19     ListNode* pShortListHead = pHead2 ;
20     if (LengthDiff < 0)
21     {
22         LengthDiff = - LengthDiff ;
23         pLongListHead = pHead2;
24         pShortListHead = pHead1 ;    
25     }
26     for (int i = 0 ; i < LengthDiff ; i++)
27     {
28         pLongListHead = pLongListHead->m_pNext;
29     }
30     
31     while (pLongListHead != NULL && pShortListHead != NULL && pLongListHead != pShortListHead)
32     {
33         pLongListHead = pLongListHead->m_pNext;
34         pShortListHead = pShortListHead->m_pNext;
35     }
36 
37     ListNode* pFirstCommonNode = pLongListHead ;
38     return pFirstCommonNode;
39 }

 

### 找到两个链表的第一个公共节点 #### 方法一:哈希集合 (基于引用[^1]) 通过使用 `Map` 或者 `Set` 数据结构来存储其中一个链表的所有节点。随后遍历另一个链表,检查当前节点是否已经存在于集合中。如果存在,则该节点即为两链表的第一个公共节点。 这种方法的时间复杂度为 \(O(m+n)\),其中 \(m\) 和 \(n\) 是两条链表的长度;空间复杂度为 \(O(m)\) 或 \(O(n)\),取决于哪个链表被存入集合中。 ```python def getIntersectionNode(headA, headB): nodes_in_B = set() current_node = headB while current_node is not None: nodes_in_B.add(current_node) current_node = current_node.next current_node = headA while current_node is not None: if current_node in nodes_in_B: return current_node current_node = current_node.next return None ``` --- #### 方法二:双指针法 (基于引用[^2]) 定义两个指针分别指向两个链表头结点。每次移动一步,当到达链表末端时,跳转至另一条链表头部继续前进。这样可以消除两者之间的长度差,在第二次相遇处即是第一个公共节点。 此方法时间复杂度同样为 \(O(m+n)\),而空间复杂度降为了 \(O(1)\)。 ```python def getIntersectionNode(headA, headB): pointerA, pointerB = headA, headB while pointerA != pointerB: pointerA = headB if pointerA is None else pointerA.next pointerB = headA if pointerB is None else pointerB.next return pointerA # 返回值可能是公共节点或者None ``` --- #### 方法三:计算长度差异并调整起始位置 先遍历两条链表得到它们各自的长度,并求出差值。让较长的那个链表先行走这个差距步数后再同步逐一遍历比较各对应节点直至发现相等为止。 这种方式也实现了线性时间和常量级额外内存消耗的目标。 ```python def length(node): count = 0 while node: count += 1 node = node.next return count def getIntersectionNode(headA, headB): lenA, lenB = length(headA), length(headB) shorter = headA if lenA < lenB else headB longer = headB if lenA < lenB else headA diff = abs(lenA - lenB) for _ in range(diff): longer = longer.next while shorter and longer: if shorter == longer: return shorter shorter = shorter.next longer = longer.next return None ``` ---
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