相交链表

leetcode原题链接：leetcode-cn.com/problems/in…
难度：简单
方法：双指针

题目

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。
......

示例

示例1

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

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？

解法

我们可以尝试消除 A、B 链表的长度差，同步遍历上图中的方框里的节点，判断是否有相同节点，若有相同则是两链表相交，返回第一个相同节点即可。否则返回 null ，两链表不相交。

解题步骤：

同步遍历 A、B 链表pA 、 pB，直到遍历完其中一个链表（短链表），如上图，设A为长链表。
那么此时 A、B 两遍表的长度差就为pA到链尾的长度，此时可以把 pB 指向长链表的表头 headA ，继续同步遍历，直到遍历完长链表
此时，headA 到 pB 的长度就为两链表的长度差，pB 到链表的长度与 headB 到链尾的长度一致
此时，可将 pA 指向 headB ，然后同步遍历 pB 及 pA ，直到有相交节点，返回相交节点，否则返回 null

证明（总结吸收）

下面提供双指针方法的正确性证明。
考虑两种情况
- 第一种情况是两个链表相交
- 第二种情况是两个链表不相交
情况一：两个链表相交
- 链表 headA 和 headB 的长度分别是 m 和 n。假设链表 headA 的不相交部分有 a 个节点，链表 headB 的不相交部分有 b 个节点，两个链表相交的部分有 c 个节点，则有 a+c=m，b+c=n。
如果 a=b，则两个指针会同时到达两个链表相交的节点，此时返回相交的节点；
如果 a = b ,则指针pA 会遍历完链表headA，指针pB 会遍历完链表 headB，两个指针不会同时到达链表的尾节点，然后指针 pA 移到链表 headB 的头节点，指针 pB 移到链表 headA 的头节点，然后两个指针继续移动，在指针pA 移动了 a+c+b 次、指针 pB 移动了b+c+a 次之后，两个指针会同时到达两个链表相交的节点，该节点也是两个指针第一次同时指向的节点，此时返回相交的节点。
情况二：两个链表不相交
链表headA 和 headB 的长度分别是 m 和 n。考虑当 m=n 和 m != n 时，两个指针分别会如何移动：
如果 m=n，则两个指针会同时到达两个链表的尾节点，然后同时变成空值 null，此时返回 null；
如果 m != n ，则由于两个链表没有公共节点，两个指针也不会同时到达两个链表的尾节点，因此两个指针都会遍历完两个链表，在指针 pA 移动了 m+n 次、指针 pB 移动了n+m 次之后，两个指针会同时变成空值null，此时返回 null。

/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val) {
* this.val = val;
* this.next = null;
* }
*/

/**
* @param {ListNode} headA
* @param {ListNode} headB
* @return {ListNode}
*/

var getIntersectionNode = function(headA, headB) {
// 双指针算法
// A链表n：相交c + 不相交a
// B链表m：相交c + 不相交b
// n = a + c; m = c + b;
if (headA == null || headB == null) {
  // A和B均不为空
  return null;
}
let hA = headA;
let hB = headB;
while (hA != hB) {
  // 判断是否相同
  hA = hA == null ? headB : hA.next;
  hB = hB == null ? headA : hB.next;
}
return hA;
};

160.相交链表（双指针）

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解题步骤：

证明（总结吸收）