题目地址(160. 相交链表)

​​https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists/​​

题目描述

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

自定义评测：

评测系统 的输入如下（你设计的程序 不适用 此输入）：

intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0
listA - 第一个链表
listB - 第二个链表
skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
skipB - 在 listB 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数

评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被 视作正确答案 。

 

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
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 [5,6,1,8,4,5]。
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 = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
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 [1,9,1,2,4]，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
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。
这两个链表不相交，因此返回 null 。


 

提示：

listA 中节点数目为 m
listB 中节点数目为 n
1 <= m, n <= 3 * 104
1 <= Node.val <= 105
0 <= skipA <= m
0 <= skipB <= n
如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

 

进阶：你能否设计一个时间复杂度 O(m + n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

关键点

  • 该题可以利用HashSet空间结构，存储其中一个链表所有值，然后通过遍历另一个链表，如果遍历过程中发现在HashSet中有相同的值，则返回该节点，如果遍历中从头到尾都没有返回节点，最后返回null值，该方法虽能解决但是需要O（n）的空间复杂度，因此可以使用下面这个方法。
  • 我们可以考虑让两个链表的指针到交点的距离一致，然后同时遍历两个指针，这样当两个指针指向的节点的值相同时就找到了交点并且返回该节点，问题就是怎么让两个链表的指针到交点的距离一致，我们先让两个指针从各自的链表的头节点同时遍历，我们可以发现一个现象，当有一个指针先到达交点了，它和另一个指针的距离就是两个链表长度之差，因此我们可以做，当其中一个链表的指针先到达链尾处，下次移动时，该指针正常会指向null，但我们让它指向另一个链的头节点，另一个指针到达队尾同理，当另一个指针指向另一个链的头节点时，发现两个指针到交点的距离相同了，接着同时遍历，指向的节点相同时就找到交点了。

代码

  • 语言支持：Java

Java Code:

/**
 * 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 p1 = headA;
       ListNode p2 = headB;
       //如果两个链表没有节点，如果链表长度相同则headA，headB最终同时指向null,只有一个指针为空，问题不大
       while (headA !=headB){
           headA = headA == null ?  p2: headA.next;
           headB = headB == null ?  p1: headB.next;
       }
       return headA;
    }
}

复杂度分析

令 n ，m为链表长度。

  • 时间复杂度：leetcode相交链表_数据结构
  • 空间复杂度：leetcode相交链表_链表_02