【小白爬Leetcode】1.3相交链表

题目

编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。

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，如果两个链表相交则不能为 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。

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，如果两个链表相交则不能为 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。

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。

吐槽

这个题目的解释十分画蛇添足，给出的输入里写了intersectVal、skipA、skipB（估计是为了验证答案对不对的？），但是这些几乎就是答案了，肯定不能用；另外 listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5] 这样的表述本身就是有问题的：很容易让人认为相交点是val相同而不是地址相同，好在默认代码模板里的函数声明只给了两个输入：headA和headB。

思路一：遍历两次，计算长度

先遍历一次判断长度，再遍历一次找出地址相同的节点，是一种很基础的方法（typical me）…

唯一需要注意的地方是，由于是两次遍历，所以第一次遍历前需要两个指针**(const_headA和const_headB)记录下headA和headB**，第二遍遍历前还原headA和headB。

设n为链表长度，m为较长的那个链表*同节点的位置，这样最坏的情况需要遍历2n次，时间复杂度是O(m+n)，空间复杂度是O(1)。

/**
 * 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) {
        int lenA = 0;
        int lenB = 0;
        ListNode * const_headA = headA;
        ListNode * const_headB = headB;
        while (headA != NULL || headB != NULL)
        {
            if (headA != NULL) { lenA++; headA = headA->next; }
            if (headB != NULL) { lenB++; headB = headB->next; }
        }
        int len_diff = (lenA - lenB);
        headA = const_headA; //经过第一次遍历之后还原headA
        headB = const_headB; //经过第一次遍历之后还原headB
        while (headA != NULL)
        {
            if (len_diff > 0)  //A比B长
            {
                headA = headA->next;
                len_diff--;
            }
            else if (len_diff < 0) //B比A长
            {
                headB = headB->next;
                len_diff++;
            }
            else {   // len_diff == 0的情况

                if (headA == headB)
                {
                    return headA;
                }
                else { headA = headA->next; headB = headB->next; }
            }
        }
        return NULL;
    }
};

结果如下：

思路二：走过你来时的路，我们终将遇见

$\color{#FF3030}{这个思路是评论区看来的}$这个思路是评论区看来的

这道题的要解决的问题就是两个链表不一样长，先遍历一边计算长度是一种方式，但还有另外一种方式，可以不用计算长度。

放上评论区的一个非常可爱的解答：

同样，设n为链表长度，m为较长的那个链表*同节点的位置，这样最坏的情况需要遍历2n次，时间复杂度是O(m+n)，空间复杂度是O(1)。

完整代码如下：

/**
 * 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) {
        /**
        定义两个指针, 第一轮让两个到达末尾的节点指向另一个链表的头部, 最后如果相遇则为交点(在第一轮移动中恰好抹除了长度差)
        两个指针等于移动了相同的距离, 有交点就返回, 无交点就是各走了两条指针的长度
        */
        if(headA == NULL || headB == NULL) {return NULL;}
        ListNode* pA = headA;
        ListNode* pB= headB;
        // 在这里第一轮体现在pA和pB第一次到达尾部会移向另一链表的表头, 而第二轮体现在如果pA或pB相交就返回交点, 不相交最后就是null==null
        while(pA!=pB)
        {
            pA = pA == NULL? headB:pA->next;
            pB = pB == NULL? headA:pB->next;
        }
        return pA;
    }
};

结果如下