LeetCode 160. 相交链表

算法 0 次阅读 3497 字 约 17 分钟

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前言

哈喽，我是长路，目前刚刚大三，方向是后端也偶尔捣鼓下前端，现在的主语言是Java。之前一大段时间都是在学习web开发的一些技术，就很久没有进行类似于数据结构、算法之类的学习与刷题，打算这段时间拾起来好好学一学、搞一搞。

这段时间也是机缘巧合看到草帽路飞的博客，加了自学群，正巧看到博主组织在群里组织了leetcode刷题打卡活动，我也就参与进来，为期一个月，打算坚持每天都花一些时间做一些题目，并通过博客的方式来进行记录。

目前跟着一个Github仓库刷题(leetcode)：代码随想录leetcode刷题，当前为LeetCode 热题 HOT 100专题。


题目

题目来源leetcode

leetcode地址：160. 相交链表，难度：简单。

题目描述(摘自leetcode)：

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。如果两个链表没有交点，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 。

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：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 [5,0,1,8,4,5]。
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：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 [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
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
0 <= 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 + 1] == listB[skipB + 1]

题解

NO1：同步后缀比较

思路：首先求得两个链表的长度，根据长度差值将长的指针向后移动，直至两个链表从相同长度开始来进行一一比较得出相交结点。

代码：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)

class Solution {

    /**
     * 获取链表的长度
     * @param node
     * @return
     */
    public int getListNodeSize(ListNode node){
        int size = 0;
        while (node != null){
            size++;
            node = node.next;
        }
        return size;
    }

    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if(headA == null || headB == null){
            return null;
        }
        //确定链表的长度
        int aSize = getListNodeSize(headA);
        int bSize = getListNodeSize(headB);
        //移动节点少的链表，让其成为相同长度的链表
        int moveSize = Math.abs(aSize-bSize);
        if(aSize < bSize){
            while (moveSize-- > 0){
                headB = headB.next;
            }
        }else if(aSize > bSize){
            while (moveSize-- > 0){
                headA = headA.next;
            }
        }

        //开始正式比对
        while(headA != null){
            if(headA == headB){
                return headA;
            }
            headA = headA.next;
            headB = headB.next;
        }
        return null;
    }
}

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NO2：哈希集合

思路：首先将链表A的节点全部存储到哈希集合中，之后遍历链表B来查看在哈希集合中是否存在对应的节点A。

代码：时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(m)

public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    if(headA == null || headB == null){
        return null;
    }
    Set<ListNode> nodes = new HashSet<>();
    while (headA != null){
        nodes.add(headA);
        headA = headA.next;
    }

    //遍历headB链表，来判断是否有相交的节点
    while (headB != null){
        if(nodes.contains(headB)){
            return headB;
        }
        headB = headB.next;
    }
    return null;
}

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NO3：双指针

思路：两个链表长度分别为m、n。两个链表同时从头节点出发，若是先碰到节点，则将该指针指到另一个链表的头节点继续两个指针向后移动，另外一个节点也是如此。最终会有两个结果：①没有交点，最终都会为null，直接结束。②有交点，两个节点相等。

规律：m+n，最终若是没有相交点，那么一定执行m+n次时都指向null，此时结束。若是有相交点，一定会相等，自己举两个例子就明白了。

代码：时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(1)

class Solution {
    //双指针思路
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if(headA == null || headB == null){
            return null;
        }
        ListNode pA = headA;
        ListNode pB = headB;
        //最终会有两种情况：①没有交点，最终都会为null，直接结束。②有交点，两个节点相等。
        while(pA != pB){
            pA = pA == null ? headB : pA.next;
            pB = pB == null ? headA : pB.next;
        }
        return pA;
    }
}

参考文章

[1]. leetcode题解

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整理者：长路 时间：2021.11.11

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