链表160. 相交链表

Posted 2021-02-20 ocpc

题目：

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：

 

 

 

在节点 c1 开始相交。

 

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。
 

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。
 

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。

 

解答：

 

方法一：暴力法

　　对链表A中的每一个结点a，遍历整个链表B，并检查链表B中是否存在结点和a相同。

复杂度分析：

　　时间复杂度O(mn)，空间复杂度O(1)。

 

方法二：哈希表法

　　遍历链表A并将每个结点地址/引用存在在哈希表中。然后检查链表B中的每个结点b是否存在于哈希表中。若在，则b为相交结点。

复杂度分析：

　　时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(m）或O(n)。

 

方法三：双指针法

　　A. 创建两个指针 pA 和 pB，分别初始化为链表 A 和 B 的头结点。然后让它们向后逐结点遍历。

　　B. 若pA到达链表的尾部时，将它重定位到链表B的头结点（你没看错，就是链表B）；类似的，当pB到达链表的尾部时，将它重定位到链表A的头结点。

　　C. 若在某一时刻pA和pB相遇，则pA/pB为相交结点。

复杂度分析：

　　时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(1)。

 

 

 1 /**
 2  * Definition for singly-linked list.
 3  * struct ListNode {
 4  *     int val;
 5  *     ListNode *next;
 6  *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 7  * };
 8  */
 9 class Solution {
10 public:
11  
12     ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) 
13     {
14         if (NULL == headA || NULL == headB)
15         {
16             return NULL;
17         }
18 
19         ListNode *pA = headA;
20         ListNode *pB = headB;
21         
22         while (pA != pB)
23         {
24             pA = (pA == NULL ? headB : pA->next);
25             pB = (pB == NULL ? headA : pB->next);
26         }
27 
28         return pA;
29     }
30 };