leetcode第160题,相交链表。采用双指针的算法来完成。

LeetCode 160相交链表

给你两个单链表的头节点 headAheadB ,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 headAheadB 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:

1输入:intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
2输出:Intersected at '8'
3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)。
4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]。
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:

1输入:intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
2输出:Intersected at '2'
3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)。
4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]。
5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:

1输入:intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
2输出:null
3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]。
4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。
5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 listAlistB 没有交点,intersectVal 为 0
  • 如果 listAlistB 有交点,intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

**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?

思路

可以采用暴力循环,但时间复杂度为o(m*n),也可以采用hash表,但是空间复杂度为o(n),不满足题目要求

还是使用双指针的做法,相当于两个指针都遍历了两条链表的非公共部分区域

  1. 每个链表头部有一个指针
  2. 比较指针所指向的地址,会出现三种结果。如果相等,说明两个链表相交;如果不相等,那么两个指针都移向后一位。如果其中指针指向为null,那么这个指针重新指向另一条链表的头部。
  3. 直到两个指针全部移动完成

解题

 1/**
 2 * Definition for singly-linked list.
 3 * public class ListNode {
 4 *     int val;
 5 *     ListNode next;
 6 *     ListNode(int x) {
 7 *         val = x;
 8 *         next = null;
 9 *     }
10 * }
11 */
12public class Solution {
13    //双指针的做法,相当于两个指针都遍历了两条链表的非公共部分区域
14    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
15        if(null == headA || null == headB) return null;
16        ListNode pA = headA;
17        ListNode pB = headB;
18        while(pA != pB)
19        {
20            if(pA == null)
21            {
22                pA = headB;
23            }else
24            {
25                pA = pA.next;
26            }
27
28            if(pB == null)
29            {
30                pB = headA;
31            }else
32            {
33                pB = pB.next;
34            }
35        }
36        return pA;
37    }
38}

除了上面的双指针,其实还可以采用另外的方式。

  1. 首先,分别遍历两条链表AB,得到链表的长度lAlB
  2. 获得两条链表的差值cc = |lA - lB|。
  3. 让长链表移到c个长度,然后双指针遍历,双指针所指向的地址相同,那么说明相交
 1/**
 2 * Definition for singly-linked list.
 3 * public class ListNode {
 4 *     int val;
 5 *     ListNode next;
 6 *     ListNode(int x) {
 7 *         val = x;
 8 *         next = null;
 9 *     }
10 * }
11 */
12public class Solution {
13    //两条链表的差值法
14    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
15        int l1 = 0;
16        int l2 = 0;
17        int c = 0;
18        ListNode pA = headA;
19        ListNode pB = headB;
20        while(pA != null)
21        {
22            pA = pA.next;
23            l1++;
24        }
25
26        while(pB != null)
27        {
28            pB = pB.next;
29            l2++;
30        }
31
32        //pA就是长的链表
33        if(l1 > l2)
34        {
35            pA = headA;
36            pB = headB;
37            c = l1 - l2;
38        }else
39        {
40            pA = headB;
41            pB = headA;
42            c = l2 -l1;
43        }
44
45        for(int i = 0; i < c; i++)
46        {
47            pA = pA.next;
48        }
49
50        while(null != pA && null != pB)
51        {
52            if(pA == pB)
53            {
54                return pA;
55            }
56            pA = pA.next;
57            pB = pB.next;
58        }
59
60        return null;
61    }
62}