LeetCode-160-相交链表

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LeetCode-160-相交链表

1. 题目：

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：

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在节点 c1 开始相交。

示例 1：

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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：

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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：

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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。

2. 解题：

​ 如果两个链表有交点，则两个链表在交点后是共享所有结点。

​ 假设链表l1的长度为x，链表l2的长度为y，(x>y)，
​ 则可以肯定l1的前(x-y)一定没有交点；此时从l1的第x-y节点开始，两链表有相同的长度，同时遍历两个链表，找出交点。

代码：

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public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
       ListNode aHead = headA;
       ListNode bHead = headB;
       //链表a的长度
       int lengthA = getLength(aHead);
       //链表b的长度
       int lengthB = getLength(bHead);
       //截去多余的结点
       while (lengthA > lengthB) {
           aHead = aHead.next;
           lengthA--;
       }
       while (lengthB > lengthA) {
           bHead = bHead.next;
           lengthB--;
       }
       //查找交点
       while (aHead != null && bHead != null) {
           if (aHead == bHead)
               return aHead;
           aHead = aHead.next;
           bHead = bHead.next;
       }
       return null;
   }
   /*
   求链表的长度
    */
   private static int getLength(ListNode head) {
       ListNode headA = head;
       int length = 0;
       while (headA != null) {
           length++;
           headA = headA.next;
       }
       return length;
   }

3. 优化：

​ 我们会发现上边的代码很冗长，需要计算链表长度，还要截掉多余的节点。但是实际上我们最主要的目的是可以“同步”遍历两个链表，也就是让两个链表长度相等。

​ 我们知道l1_length + l2_length == l2_length + l1_length。所以，我们可以两轮遍历，来得到l1+l2。

​ 两个链表l1、l2，通过两轮遍历，第一轮l1到达结尾时，从l2的头结点出发，同样的l2到达结尾时，从l1的头结点出发。这样就抹除了长度差；第二轮用来找交点。

代码：

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/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null)
            return null;
        ListNode aHead = headA, bHead = headB;
        while (aHead != bHead) {
            aHead = (aHead == null) ? headB : aHead.next;
            bHead = (bHead == null) ? headA : bHead.next;
        }
        return aHead;
    }
}