【前端面试常见算法题系列】160. 相交链表(简单)

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一、题目描述

给你两个单链表的头节点 headAheadB ,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: image.png

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 headAheadB 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:

image.png

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[4,1,8,4,5],链表 B[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: image.png

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[1,9,1,2,4],链表 B[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:

image.png

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[2,6,4],链表 B[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 listAlistB 没有交点,intersectVal0
  • 如果 listAlistB 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?

二、思路分析

题目真是看得我眼都花了,翻译一下其实无非就是找到两个链表相交的第一个节点,有则返回该节点,无则返回 null

题目给的函数签名只有两个链表参数,示例的输入是为了测试样例而已,我们了解一下就好。

思路如下:

  • 由于两个链表都保证没有环,事情就好办一点了。可能一开始的想法就是使用双指针,一个指针对应一个链表,对比两者是否相等,若不相等则继续往下遍历,但只是这样的话会有问题,那就是错位比较,就算有相等的节点,但因为比较的位置不对、值不对,也就不能找到相交的节点了。
  • 那如何避免这种错位比较的情况呢,其实只要两个链表分别接上另一条链表就可以进行比较了。如果 a 链表的长度为 m ,b 链表的长度为 n ,那么合并之后的链表就都为 m + n ,并且位置误差也会被弥补。
  • 但其实并不需要真的接上另一个链表,只要原理相同:a 链表遍历完后能遍历 b 链表,也就无所谓链表的拼接了,因此操作 双指针 即可。

三、AC 代码

/**
 * 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) {
        ListNode* fast = headA, * slow = headB;
        while (fast != slow) {
            fast = fast != NULL ? fast -> next : headB;
            slow = slow != NULL ? slow -> next : headA;
        }
        return fast;
    }
};