LeetCode——160. 相交链表

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。

/**
 * 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) {
        // A、B指针分别指向两个链表的头节点，令A、B依次向后加，
        // 若到达自身链表末尾，则指向另外一个链表的头节点，继续向后加，
        // 若A和B相等，且不为NULL，则此时处于两链表首个交点处
        // 若到达另外一个链表末尾前，A和B未曾相等，则说明两链表无交点。
        // 
        // 证明：
        // 假设，链表A相交前有m个结点，B相交前有n个结点，两链表相交后至末尾有k个结点；
        // 指针从A链表头开始，向后加至A末尾，再指向B链表头，向后加至首个相交结点处，共走了m+k+n步；
        // 同理，指针从B链表投开始，到最后相交，共走了n+k+m步，和从A出发的指针所走步数一致；
        // 因此，若A链表和B链表相交，则这样走当两指针相等时必然是在首个相交结点处。
        // 若A链表和B链表不相交，则两指针会在走了m+n步后同时走到对方链表末尾，均变为NULL。
        ListNode *A = headA;
        ListNode *B = headB;
        
        while(A != B){
            A = A ? A->next : headB;
            B = B ? B->next : headA;
        }
        
        return A;
    }
};