链表相交
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。如果两个链表没有交点,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 。
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: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 [5,0,1,8,4,5]。 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: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 [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 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 。
【思路】
简单来说,就是求两个链表交点节点的指针。这里需要注意的是,交点不是数值相等,而是指针相等。假设节点元素数值相等,则节点指针相等。
看如下两个链表,目前curA指向链表A的头结点,curB指向链表B的头结点:
我们求出两个链表的长度,并求出两个链表长度的差值,然后让curA移动到和curB末尾对齐的位置,如图:
class Solution { public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) { ListNode curA = headA, curB = headB; int lenA = 0, lenB = 0, distance = 0; // 计算链表A的长度 while (curA != null) { curA = curA.next; lenA++; } // 计算链表B的长度 while (curB != null) { curB = curB.next; lenB++; } curA = headA; curB = headB; if (lenA > lenB) { distance = lenA - lenB; while (distance > 0) { curA = curA.next; distance--; } } if (lenA < lenB) { distance = lenB - lenA; while (distance > 0) { curB = curB.next; distance--; } } while (curA != null && curB != null) { if (curA == curB) { return curA; } curA = curA.next; curB = curB.next; } return null; } }
【思路2】
设第一个公共节点为node,链表headA的节点数量为a,链表headB的节点数量为b,两链表的公共尾部的节点数量为c,则有:
- 头节点headA到node前,共有a-c个节点
- 头节点headB到node前,共有b-c个节点
考虑构建两个节点指针 A , B 分别指向两链表头节点 headA , headB ,做如下操作:
- 指针 A 先遍历完链表 headA ,再开始遍历链表 headB ,当走到 node 时,共走步数为:a+(b-c)
- 指针 B 先遍历完链表 headB ,再开始遍历链表 headA ,当走到 node 时,共走步数为:b+(a−c)
如下式所示,此时指针 A , B 重合,并有两种情况:
a+(b−c)=b+(a−c)
- 若两链表 有 公共尾部 (即 c>0) :指针 A , B 同时指向「第一个公共节点」node 。
- 若两链表 无 公共尾部 (即 c=0) :指针 A , B 同时指向 null。
因此返回 A 即可。
public Solution { public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) { ListNode A = headA, B = headB; while (A != B) { A = A != null ? A.next : headB; B = B != null ? B.next : headA; } return A; } }