算法力扣刷题记录 十一【160.链表相交】

前言

记录 十一：力扣【160.链表相交】
加油，继续；

---

一、题目阅读

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 。
1
2
3
4
5
6

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。

注意：
（1）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。
（2）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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9

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。
1
2
3
4
5

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 。
1
2
3
4
5

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]
1
2
3
4
5
6
7
8

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？
1

---

二、第一次尝试

先不考虑进阶，实现过程。

初始思路：

暴力解法：

• curA = headA,curB = headB，大循环是遍历headA。在内部，遍历链表B。
• 看存不存在curB->next == curA.

代码初次实现（测试不通过）：

/**
 * 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* curA = headA;
        ListNode* curB = headB;

        while(curA != nullptr){
             curB = headB;
            while(curB != nullptr){
                if(curB->next == curA)
                {
                    return curA;
                }
                curB = curB->next;
            }
            curA=curA->next;
        }
        return curA;
    }
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

检查：发现if(curB->next == curA)忽略了headB是链表相交的节点。所以需要把headB包含上，实现方法：加虚拟头节点指向headB。

代码进一步补充**（测试通过）**：

/**
 * 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* dummy_node = new ListNode(0,headB);
        ListNode* curA = headA;
        ListNode* curB = dummy_node;

        while(curA != nullptr){
             curB = dummy_node;
            while(curB != nullptr){
                if(curB->next == curA)
                {
                    return curA;
                }
                curB = curB->next;
            }
            curA=curA->next;

        }

        delete dummy_node;
        return curA;
    }
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

很明显时间复杂度很高，外层循环最差执行链表A的长度m，内层循环最差执行m*n次。

进阶

时间复杂度O（m+n），如何实现？

前提：不让修改链表结构。

没有想到办法。学习参考。

---

三、代码随想录

学习内容

• 第一步：求出链表A和链表B的长度。比较两者之差。
• 假设curA指向链表更长的，curB指向较短的那个链表。
• 第二步：让两个链表的末尾对齐，curA剩余元素和curB剩余元素一样。
• 第三步：同时后移curA和curB，判断指针位置是否相同。

思路：链表后面相交，让两个尾部对齐。较长的链表前面超出的部分肯定不存在交点，所以从较短链表的长度往后找。

代码实现

/**
 * 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* curA = headA;
        ListNode* curB = headB;
        int lenA = 0;
        int lenB = 0;

        while(curA != nullptr){
            curA=curA->next;
            lenA++;
        }
        while(curB != nullptr){
            curB=curB->next;
            lenB++;
        }
        curA= headA;
        curB = headB;
        //假设curA指向长链表，lenA是长链表的数。
        if(lenB> lenA){
            swap(curA,curB);
            swap(lenA,lenB);
        }

        int gap = lenA - lenB;

        //对齐
        while(gap--){
            curA = curA->next;
        }

        while(curA != nullptr &&curB!= nullptr){
            if(curA == curB){
                return curA;
            }
            curA = curA->next;
            curB = curB->next;
        }



        return curA;
    }
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53

---

总结

找链表的交点，肯定在对齐后重合的地方，不是在长链表前面多出的节点。

（欢迎指正，转载标明出处）