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LeetCode第一百六十题:相交链表

引言:本文主要介绍LeetCode第一百六十题,判断两个链表是否相交,并找出相交的结点。

题目

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:

image.png

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 。

示例

示例1

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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

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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

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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]

分析

如果只是判断两个链表是否相交,那么就很简单了,只需要判断最后一个结点是否是同一个结点。但是本题要返回相交的那个结点,一个最直接的思路是使用哈希表,先将一个链表的每个结点地址存储起来,然后在遍历第二个链表的时候去查表,这样时间复杂度是O(m+n),空间复杂度为O(m)。另一种常用的思路是用双指针,同时遍历两个链表,当遍历到尾结点的时候,指向另一个链表的头结点,这样如果有相交的话,那么一定会指到同一个结点上;如果不相交的话,那么最后他们一定同时指向nullptr。

实现

方法一:哈希

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ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
unordered_set<ListNode*> hashset;
while (headA != nullptr) {
hashset.emplace(headA);
headA = headA->next;
}
while (headB != nullptr) {
if (hashset.find(headB) != nullptr) {
return headB;
}
headB = headB->next;
}
return nullptr;
}

方法二:双指针

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ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode* workA = headA;
ListNode* workB = headB;
while (true) {

if (workA == workB) {
return workB;
}
workA = workA->next;
workB = workB->next;
if (workA == workB) {
if (workB == nullptr) {
return nullptr;

}
}
if (workA == nullptr) {
workA = headB;
}
if (workB == nullptr) {
workB = headA;
}
}
}

类似的思路,看一下大神写的代码:

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class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
if (headA == nullptr || headB == nullptr) {
return nullptr;
}
ListNode *pA = headA, *pB = headB;
while (pA != pB) {
pA = pA == nullptr ? headB : pA->next;
pB = pB == nullptr ? headA : pB->next;
}
return pA;
}
};

NB!!!