LeetCode——相交链表

LeetCode——相交链表

题目描述：
编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。

如下面的两个链表：

在节点 c1 开始相交。

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Reference of the node with value = 8
输入解释：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 [5,0,1,8,4,5]。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 = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Reference of the node with value = 2
输入解释：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 [0,9,1,2,4]，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
输入解释：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。
解释：这两个链表不相交，因此返回 null。

注意：

如果两个链表没有交点，返回 null.
在返回结果后，两个链表仍须保持原有的结构。
可假定整个链表结构中没有循环。
程序尽量满足 O(n) 时间复杂度，且仅用 O(1) 内存。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists
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解题思路：

解法一：暴力法
对链表一进行遍历，对链表一中的每个节点再遍历整个链表二，看链表二上是否有相同的节点，如果有则返回该节点。如果遍历完整个链表一还没找到相交节点，则返回null。

解法二：双指针法：
此方法是我在LeetCode上学到的方法，非常妙。
具体做法如下：
分别创建两个指针pa和pb分别指向headA和headB，然后让他们遍历链表。
当pa遍历完链表A时，将pa定位到B链表的头部；当pb遍历完链表B时，将pb定位到A链表的头部。
如果某一时刻pa等于pb（即pa与pb相遇），则该节点就为相交节点。

以下是对上述做法的解释：
假设pA和pB走完了全程：
由于指针pA走了个A+B，指针pB走了个B+A，因此两者走过的长度是相等的
A和B结尾部分是相等的，因此A+B和B+A结尾部分也是相等的
因此当pA与pB相遇时，该节点就是相交节点

假设A和B没有交点
A和B均是以null结尾，因此A+B和B+A也是以null结尾
因此当pA和pB恰好走完全程后，他们同时到达null，此时他们是相等的
依然满足循环终止条件

以下是两种解法的python代码

解法一python代码：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pa = headA
        pb = headB
        while pa:
            while pb:
                if pa == pb:
                    return pa
                pb = pb.next
            pb = headB
            pa = pa.next
        return None
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但是暴力法耗时较长，无法通过LeetCode测试。

解法二python代码：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pa = headA
        pb = headB
        while pa != pb:
            pa = pa.next if pa else headB
            pb = pb.next if pb else headA
        return pa
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