面试题 02.07. 链表相交

面试题 02.07. 链表相交

给定两个（单向）链表，判定它们是否相交并返回交点。请注意相交的定义基于节点的引用，而不是基于节点的值。换句话说，如果一个链表的第k个节点与另一个链表的第j个节点是同一节点（引用完全相同），则这两个链表相交。

 

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。

解法一：让链表A和链表B中较长的那个链表先走一个链表A、B之差的长度，然后两个链表同时开始走，相遇的时候即为交点。

/**
 * 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) {
        ListNode *p = headA;
        ListNode *q = headB;
        int nodeA = 0, nodeB = 0;
        while(p != NULL)
        {
            nodeA++;
            p = p->next;
        }
        p = headA;
        while(q != NULL)
        {
            nodeB++;
            q = q->next;
        }
        q = headB;
        if(nodeA > nodeB)
        {
            for(int i = 0;i < nodeA-nodeB;i++)
                p = p->next;
        }
        else
        {
            for(int i = 0;i < nodeB-nodeA;i++)
                q = q->next;
        }
        while(p != NULL && q != NULL)
        {
            if(p == q)
                return p;
            p = p->next;
            q = q->next;
        }
        return NULL;
    }
};

 解法二：双指针遍历法。

定义两个指针p和q，p指向链表A的头部，q指向链表B的头部。然后让p指针先遍历链表A，遍历完之后再去链表B头部遍历链表B，让q指针先去遍历链表B，遍历完之后再去遍历链表A，当指针p和q相等时候，即为交点。

原因如下图：p指针遍历走的长度为AD+DC+BD，q指针遍历走的长度为BD+DC+AD，二者走的路程是一样的，因此在D点会相遇。

/**
 * 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) {
        ListNode *p = headA;
        ListNode *q = headB;
        while(p != q)
        {
            if(p == NULL) 
                p = headB;
            else 
                p = p->next;
            if(q == NULL)
                q = headA;
            else
                q = q->next;
        }
        return p;
    }
};