求两条链表的交点

求两个相交链表的交点

//求两个相交链表的交点

//①、首先先判断链表是否有环---用快慢指针----当快指针能走到null,则可说明链表为单链表无环--反之则有环
//②、无环相交:
            //先走完两条链表---尾节点地址不一样一定不相交
            //先让长链表 走 与短链表的差值
            // 然后再让两个链表走一样的速度---每次一节点
//③、有环相交
        //1、两个环的第一次入环节点一样---所以交点必然在环的前面---所以可以当初无环链表求交点
        //2、两个环的第一次入环节点不是一样的---先让一个指针沿着环走
            // ---假如遇到了第二个入环节点---则两个链表相交且---loop1和loop2都是入环节点
    
public class IntersectingIinkedList {

    //判断有无环
    public static Node getLinkedListLoop(Node head){
        if (head == null || head.next == null || head.next.next == null){
            return null;
        }
        Node cur1 = head.next;      //慢指针----一次走一个节点
        Node cur2 = head.next.next;  //快指针---一次走两个节点
        //判断是否相遇
        while (cur1 !=cur2){
            if (cur1.next == null || cur2.next.next == null){
                return null;
            }
            cur1 = cur1.next;
            cur2 = cur2.next.next;
        }
        //相遇后快指针返回节点头---并两个都以一个节点为单位移动
        cur2 = head;
        while (cur1 !=cur2){
            cur1 = cur1.next;
            cur2 = cur2.next;
        }
        //循环结束说明找到了第一个入环节点---返回节点---快慢指针都可
        return cur1;
    }


    //无环链表相交
    public static Node getIntersecting(Node head1,Node head2){
        int num = 0;   //计算差值
        if (head1 == null || head2 == null){
            return null;
        }
        Node cur1 = head1;
        Node cur2 = head2;
        while (cur1.next != null){
            num++;
            cur1 = cur1.next;
        }
        while (cur2.next !=null){
            num--;   //此时循环结束的n为差值
            cur2 = cur2.next;
        }
        //num的值可能为负或正
        cur1 = num > 0 ? head1 : head2;    //cur1存放长的链表
        cur2 = cur1 == head1 ? head2 : head1;  //cur2存短链表
        num = Math.abs(num);
        //得到差值后让长链表先走
        while (num != 0){
            num--;
            cur1 = cur1.next;
        }
        //然后再两条链表一起走---相遇退出循环
        while (cur1 != cur2){
            cur1 = cur1.next;
            cur2 = cur2.next;
        }
        return cur1;
    }

    //有环链表相交
    public static Node getLoopIntersecting(Node head1,Node loop1,Node head2,Node loop2){
        if (head1 == null || head2 == null){
            return null;
        }

        if (loop1 == loop2){  //相当于单链表相交---因为交点一定是在环之前的
            return getIntersecting(head1,head2);
        }else {
           Node cur1 = loop1.next;
           while (cur1 != loop1){  //回到loop1退出循环---如遇到则相交且两个交点
               if (cur1 == loop2){
                   return loop1;
               }
               cur1 = cur1.next;
           }
        }
        return null;
    }

    //找到两条链表的交点
    public static Node intersectingNode(Node head1,Node head2) {
        if (head1 == null || head2 == null){
            return null;
        }
        Node loop1 = getLinkedListLoop(head1); //获取第一个入环点
        Node loop2 = getLinkedListLoop(head2);
        //获取入环节点,并判断
        if (loop1 == null && loop2 == null){  //无环相交
            return getIntersecting(head1, head2);
        } 
        if (loop1 != null && loop2 != null){  //有环相交
            return getLoopIntersecting(head1,loop1,head2,loop2);
        }
        return null;
    }
}

### Java 实现两个链表交集 为了实现两个链表交集的功能,通常有两种主流的方式:一种是利用额外的空间存储节点值并进行比较;另一种则是不使用额外空间而通过调整长度来寻找交叉点。 #### 方法一:哈希集合 (HashSet) 这种方法适用于不需要保持原有列表顺序的情况。首先遍历第一个链表并将所有节点存入`Set`中,接着遍历第二个链表,在每一步检查当前节点是否存在于之前建立的`Set`内。如果存在,则表示找到了交集中的一个元素[^4]。 ```java import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class ListNode { int val; ListNode next; ListNode(int x) { val = x; } } public class Solution { public static Set<Integer> getIntersectionNodes(ListNode headA, ListNode headB){ Set<Integer> set1 = new HashSet<>(); while(headA != null){ set1.add(headA.val); headA = headA.next; } Set<Integer> resultSet = new HashSet<>(); while(headB != null && !resultSet.containsAll(set1)){ if(set1.contains(headB.val)) resultSet.add(headB.val); headB = headB.next; } return resultSet; } } ``` 此段代码实现了上述逻辑,并返回了一个包含交集中所有整数值的新集合对象作为结果。 #### 方法二:双指针法 当不允许使用额外的数据结构时,可以通过计算两条链表的实际长度差值来进行处理。先让较长的那个链表前进若干步直到两者剩余部分等长为止,之后同步移动两者的指针直至找到相同的节点位置即为交点所在处。 需要注意的是,这里的“交集”指的是物理上的同一个ListNode实例而非仅仅是具有相同val属性的不同对象。 ```java public class Solution { private static int getListLength(ListNode node){ int length = 0; while(node!=null){ ++length; node=node.next; } return length; } public static ListNode findIntersectNode(ListNode headA, ListNode headB){ int lenA=getListLength(headA),lenB=getListLength(headB); // 让headA指向更长的一个链表头 if(lenA<lenB){ ListNode temp=headA; headA=headB; headB=temp; int t=lenA; lenA=lenB; lenB=t; } // 移动headA到与headB同样起始位置 for(int i=0;i<(lenA-lenB);++i) headA=headA.next; // 同步向后走,遇到相同则停止 while(headA!=null&&headB!=null&&headA!=headB){ headA=headA.next; headB=headB.next; } return headA; } } ``` 这段程序定义了辅助函数用于获取单条链表的总长度,并据此决定哪一条应该先行进几步以达到平衡状态。最后同时迭代两条链表直到发现共同拥有的节点或到达终点。
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