LeetCode面试HOT100——160. 相交链表

相交链表双指针最优解

相交链表代码超详细解析（双指针最优解）

这段代码是力扣「相交链表」问题的 双指针最优解（时间复杂度O(n+m)、空间复杂度O(1)），核心思路是「让两个指针走相同的总路程，最终在相交节点相遇」。下面从「问题本质→代码逻辑→分步演示→关键细节」帮你彻底吃透。

一、先明确问题本质

1. 相交链表的定义

两个链表相交，指的是 节点引用相同（不是值相同），即从相交节点开始，后续所有节点都完全共用（结构上是“Y”形，不是“X”形）。

例：链表A：1→2→3→4→5，链表B：6→7→3→4→5，相交节点是3（两个链表的3是同一个节点，后续4、5也共用）。

2. 核心痛点

两个链表长度可能不同（设为n和m），直接遍历无法同步到达相交节点。

常规思路（如哈希表存节点）需要额外空间，而双指针法能做到「无额外空间」求解。

3. 算法核心思想（等效路程法）

让两个指针分别从链表A、B的头节点出发，按以下规则移动：

• 指针h1遍历完链表A（走到null）后，立刻转向链表B的头节点继续遍历；

• 指针h2遍历完链表B（走到null）后，立刻转向链表A的头节点继续遍历；

• 最终，两个指针会走 相同的总路程（n+m）：

  • 若两链表相交：两指针会在相交节点相遇（h1 == h2）；

  • 若不相交：两指针会同时走到null（h1 == h2 == null）。

原理：总路程相同 + 速度相同（每次走1步），必然同时到达终点（或相交点）。

二、代码逐行拆解（带注释）

三、分步演示（两种场景）

为了直观理解，分「两链表相交」和「两链表不相交」两种情况演示。

场景1：两链表相交（A长度=5，B长度=4，相交节点为3）

链表A：1→2→3→4→5（节点：A1、A2、A3、A4、A5）

链表B：6→7→3→4→5（节点：B1、B2、A3、A4、A5）

总路程：5+4=9步，两指针各走9步后相遇。

步数	h1（从A出发）	h2（从B出发）	备注
0	A1（1）	B1（6）	初始状态
1	A2（2）	B2（7）	均未到终点，继续走
2	A3（3）	A3（3）	此时h1=h2，相遇！循环结束
关键：h1走了2步到A3，h2走了2步到A3（总路程都是2，因两链表在A3相交，后续路程相同，提前相遇）。

场景2：两链表不相交（A长度=3，B长度=2）

链表A：1→2→3→null

链表B：4→5→null

总路程：3+2=5步，两指针各走5步后同时到null。

步数	h1（从A出发）	h2（从B出发）	备注
0	A1（1）	B1（4）	初始状态
1	A2（2）	B2（5）	均未到终点
2	A3（3）	null（B遍历完）	h2转向A的头（A1）
3	null（A遍历完）	A1（1）	h1转向B的头（B1）
4	B1（4）	A2（2）	继续走
5	B2（5）	A3（3）	继续走
6	null（B遍历完）	null（A遍历完）	h1=h2=null，循环结束
关键：两指针都走了6步（总路程3+2=5？实际因null也算一步，最终同时到null，返回null正确）。

四、关键细节与避坑点

1. 为什么循环条件是h1 != h2？

• 若相交：h1和h2会在相交节点相等，循环终止，返回该节点；

• 若不相交：h1和h2会同时走到null（h1h2null），循环终止，返回null（符合题目要求）。

2. 为什么指针走到null后要转向另一个链表的头？

核心是「凑齐相同总路程」。假设A长度n，B长度m：

• h1的路径：A的n个节点 + B的m个节点（总n+m）；

• h2的路径：B的m个节点 + A的n个节点（总m+n）；

总路程相同，速度相同（每次1步），必然同时到达终点（或相交点）。

3. 会不会陷入死循环？

不会！因为两指针的总路程是固定的（n+m），最多走n+m步后，必然会同时走到null（h1==h2），循环一定会终止。

4. 边界情况是否覆盖？

• 其中一个链表为空（headAnull）：h1初始为null，h2遍历完B后转向A（null），最终h1h2==null，返回null（正确）；

• 两个链表长度相同且相交：两指针同步走，直接在相交节点相遇；

• 两个链表长度相同且不相交：同时走到null，返回null。

5. 为什么比哈希表方法更优？

哈希表方法（存A的所有节点，再遍历B查找）的时间复杂度是O(n+m)，但空间复杂度是O(n)（需要存A的节点）；而双指针法空间复杂度是O(1)（仅用两个指针），是最优解法。

五、总结

这段代码的核心是「等效路程法」：

1. 双指针分别从两个链表头出发，遍历完一个链表后立刻转向另一个链表；

2. 总路程相同 → 必然同时到达终点（或相交点）；

3. 循环终止时，h1和h2要么是相交节点，要么都是null，直接返回即可。

记住一句话：“你走我的路，我走你的路，我们终将相遇（或一起到尽头）”，就能轻松理解并默写这段代码！如果还是不理解，建议动手画一画指针移动的每一步，可视化后会瞬间清晰。