链表-两个链表的第一个公共结点-JZ36

描述
输入两个无环的单链表,找出它们的第一个公共结点。(注意因为传入数据是链表,所以错误测试数据的提示是用其他方式显示的,保证传入数据是正确的)

示例1

输入: {1,2,3},{4,5},{6,7}
返回值: {6,7}
说明:
第一个参数{1,2,3}代表是第一个链表非公共部分,第二个参数{4,5}代表是第二个链表非公共部分,最后的{6,7}表示的是2个链表的公共部分
这3个参数最后在后台会组装成为2个两个无环的单链表,且是有公共节点的

示例2

输入: {1},{2,3},{}
返回值: {}
说明: 2个链表没有公共节点 ,返回null,后台打印{}

思路
前面非公共结点可能长度不一样长
在这里插入图片描述
如果我们能够创造理想情况,使得非公共结点长度一样,就可以使用两个指针同时遍历,相同的第一个节点便是第一个公共节点。
假设链表A长度为a, 链表B的长度为b,此时a != b
但是,a+b == b+a
具体做法:
将B链放在A的前面,将A链放在B的前面,这样长度就一致了,可以用上述的双指针解法了。
在这里插入图片描述

代码

/*
public class ListNode {
    int val;
    ListNode next = null;

    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}*/
public class Solution {
    public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        if (pHead1 == null || pHead2 == null) {
            return null;
        }
        ListNode tempHead1 = pHead2;
        ListNode tempHead2 = pHead1;
        while(tempHead1 != tempHead2) {
            tempHead1 = tempHead1 != null ? tempHead1.next : pHead1;
            tempHead2 = tempHead2 != null ? tempHead2.next : pHead2;
        }
        return tempHead1 == tempHead2 ? tempHead1 : null;
    }
}
### 找到两个链表第一个公共节点 #### 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;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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