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一、题目描述
这是 LeetCode 上的第一百六十题:相交链表,难度为 简单。
Tag:「哈希表」、「链表」、「双指针」
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 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 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:
1、listA 中节点数目为 m
2、listB 中节点数目为 n
3、1 <= m, n <= 3 * 10^4
4、 1 <= Node.val <= 10^5
5、0 <= skipA <= m
6、0 <= skipB <= n
7、如果 listA 和 listB 没有交点,intersectVal 为 0
8、如果 listA 和 listB 有交点,intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]
二、解题思路
本题使用哈希表空间复杂度达到了 O(n),这里我们使用更简单的双指针去解决该问题,时间复杂度位 O(1)。
双指针分析:
只有当链表 headA 和 headB 都不为空时,两个链表才可能相交。因此首先判断链表 headA 和 headB 是否为空,如果其中至少有一个链表为空,则两个链表一定不相交,返回 null。
当链表 headA 和 headB 都不为空时,创建两个指针 pA 和 pB,初始时分别指向两个链表的头节点 headA 和 headB,然后将两个指针依次遍历两个链表的每个节点。具体做法如下:
每步操作需要同时更新指针 pA 和 pB。
1、如果指针 pA 不为空,则将指针 pA 移到下一个节点;pB 不为空,则将指针 pB 移到下一个节点。
2、如果指针 pA 为空,则将指针 pA 移到链表 headB 的头节点;如果指针 pB 为空,则将指针 pB 移到链表 headA 的头节点。
3、当指针 pA 和 pB 指向同一个节点或者都为空时,返回它们指向的节点或者 null。
代码实现:
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
if (headA == null || headB == null) {
return null;
}
ListNode pA = headA, pB = headB;
while (pA != pB) {
pA = pA == null ? headB : pA.next;
pB = pB == null ? headA : pB.next;
}
return pA;
}
}
复杂度分析:
1、时间复杂度:O(m+n),其中 m 和 n 代表两个链表的长度,两个指针同时遍历两个链表,每个指针遍历两个链表各一次
2、空间复杂度:O(1)。
三、总结
本道算法题难度为简单,使用使用哈希表空间复杂度高,我们使用双指针将空间复杂度降到了 O(1)
好了,本篇文章到这里就结束了,感谢你的阅读🤝