开启掘金成长之旅!这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第10天,点击查看活动详情
LeetCode 160. Intersection of Two Linked Lists
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0listA- 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。
— 请注意相交节点的值不为 1,因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说,它们在内存中指向两个不同的位置,而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点,B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。
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mlistB中节点数目为n1 <= m, n <= 3 * 1041 <= Node.val <= 1050 <= skipA <= m0 <= 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?
算法
(链表,指针扫描) O(n)
这题的思路很巧妙,我们先给出做法,再介绍原理。
算法步骤:
用两个指针分别从两个链表头部开始扫描,每次分别走一步;
如果指针走到null,则从另一个链表头部开始走;
当两个指针相同时,
如果指针不是null,则指针位置就是相遇点;
如果指针是 null,则两个链表不相交;
此题我们画图讲解,一目了然:
- 两个链表不相交:
a,b分别代表两个链表的长度,则两个指针分别走 a+b 步后都变成 null。
- 两个链表相交:
则两个指针分别走 a+b+c 步后在两链表交汇处相遇。
时间复杂度分析:每个指针走的长度不大于两个链表的总长度,所以时间复杂度是 O(n)。
C++ 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 *p = headA, *q = headB;
while (p != q)
{
if (p) p = p->next;
else p = headB;
if (q) q = q->next;
else q = headA;
}
return p;
}
};