leetcode-160-相交链表

题目描述

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。
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：你能否设计一个时间复杂度 O(n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

问题分析

设「第一个公共节点」为 node ，「链表 headA」的节点数量为 a ，「链表 headB」的节点数量为 b ，「两链表的公共尾部」的节点数量为 c ，则有：

• 头节点 headA 到 node 前，共有 a - c 个节点；
• 头节点 headB 到 node 前，共有 b - c 个节点；

其图示如下:

考虑构建两个节点指针 A​ , B 分别指向两链表头节点 headA , headB ，做如下操作：

指针 A 先遍历完链表 headA ，再开始遍历链表 headB ，当走到 node 时，共走步数为：
a + (b - c)
a + (b − c)

指针 B 先遍历完链表 headB ，再开始遍历链表 headA ，当走到 node 时，共走步数为：
b + (a - c)
b + (a − c)

如下式所示，此时指针 A , B 重合，并有两种情况：

• a + (b - c) = b + (a - c)

• a + (b − c) = b + (a − c)

• 若两链表 有 公共尾部 (即 c > 0c>0 ) ：指针 A , B 同时指向「第一个公共节点」node 。

• 若两链表 无 公共尾部 (即 c = 0c=0 ) ：指针 A , B 同时指向 nullnull 。

因此返回 A 即可。代码动态执行过程如下:

代码实现

// ListNode Definition for singly-linked list.
type ListNode struct {
    Val int
    Next *ListNode
}

func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    ah := headA
    bh := headB

    for ah != bh {
        if ah != nil {
            ah = ah.Next
        } else {
            ah = headB
        }
        if bh != nil {
            bh = bh.Next
        } else {
            bh = headA
        }
    }
    return ah
}

1. 题目原地址-leetcode-160-相交链表 ↩