160. 相交链表 leetcode

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。

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。

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 。

class Solution:
  
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> Optional[ListNode]:
        if not headA or not headB:
            return None
        
        pA, pB = headA, headB
        
        while pA != pB:
            pA = pA.next if pA else headB
            pB = pB.next if pB else headA
        
        return pA

下面是对代码的逐行解释：

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class Solution:

定义一个名为 Solution 的类，其中包含求解相交链表问题的方法。

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    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> Optional[ListNode]:

定义一个名为 getIntersectionNode 的方法，接受两个参数 headA 和 headB，它们分别是链表 A 和链表 B 的头节点。返回值类型是 Optional[ListNode]，表示返回的可能是一个 ListNode 或 None。

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        if not headA or not headB:
            return None

检查链表 A 或链表 B 是否为空。如果任意一个链表为空，则不可能有相交节点，直接返回 None。

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        pA, pB = headA, headB

初始化两个指针 pA 和 pB，分别指向链表 A 和链表 B 的头节点。

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        while pA != pB:

进入一个 while 循环，持续执行直到 pA 和 pB 指向同一个节点（即相交节点）或都为 None（即没有相交节点）。

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            pA = pA.next if pA else headB

更新指针 pA 的位置。如果 pA 当前不是 None，则移到下一个节点；如果 pA 当前是 None，则将其重定位到链表 B 的头节点。

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            pB = pB.next if pB else headA

更新指针 pB 的位置。如果 pB 当前不是 None，则移到下一个节点；如果 pB 当前是 None，则将其重定位到链表 A 的头节点。

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        return pA

当 pA 和 pB 相等（即指向同一个节点）时，退出循环并返回 pA。此时，pA 和 pB 要么指向相交节点，要么都为 None（表示没有相交节点）。

详细解释

1. 初始化与检查：

   • if not headA or not headB:：首先检查输入的两个链表是否为空。如果其中任何一个为空，则不可能存在相交节点，直接返回 None。

2. 双指针初始化：

   • pA, pB = headA, headB：初始化两个指针 pA 和 pB，分别指向链表 A 和链表 B 的头节点。

3. 指针遍历：

   • while pA != pB:：进入循环，直到两个指针指向同一个节点（即相交节点）或都为 None。
   • pA = pA.next if pA else headB：如果 pA 不是 None，则指向下一个节点；如果是 None，则重定位到链表 B 的头节点。
   • pB = pB.next if pB else headA：如果 pB 不是 None，则指向下一个节点；如果是 None，则重定位到链表 A 的头节点。

4. 返回结果：

   • return pA：当 pA 和 pB 相等时（即指向相同节点或都为 None），返回 pA，即相交节点或 None。

通过这种方式，即使链表的长度不同，两个指针也会同时遍历到相交节点或者链表的末尾，从而正确地找到相交节点或确认没有相交。