刷题

两个链表的第一个公共节点

scorlw 发布于

两个链表的第一个公共节点

关键词：双指针、链表长度

题目描述

输入两个链表，找出它们的第一个公共节点。

如下面的两个链表：

img

在节点 c1 开始相交。

示例 1：

img

1
2
3
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，如果两个列表相交则不能为 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：

img

1
2
3
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，如果两个列表相交则不能为 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：

img

1
2
3
4
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。

解法

解法一：

思路：

  • 相交节点之后的节点都相等
  • 取消链表长度不同的干扰

算法流程：

  1. 初始化： pa = headA; pb = headB;
  2. 两个链表同时向前，直到一个链表走到尽头；
  3. 记录两个链表相差的节点数，让长的链表先走这些节点数；
  4. 此时两个链表剩下的节点数一致，判断之后是否有相同的节点。

代码：

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
/**
 * 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) {
        if(headA == NULL || headB == NULL) return NULL;
        ListNode* pa = headA;
        ListNode* pb = headB;
        while(pa != NULL && pb != NULL){//耗尽一个链表
            pa = pa->next;
            pb = pb->next;
        }
        int n = 0;
        if(pa == NULL){
            while(pb != NULL){//记录两个链表相差多少
                n++;
                pb = pb->next;
            }
            for(int i = 0; i < n; i++){//长链表先走
                headB = headB->next;
            }
            while(headA != NULL && headB != NULL){//判断之后的节点是否相同。
                if(headA == headB) return headA;
                headA = headA->next;
                headB = headB->next;
            }
        }
        else if(pb == NULL){
            while(pa != NULL){
                n++;
                pa = pa->next;
            }
            for(int i = 0; i < n; i++){
                headA = headA->next;
            }
            while(headA != NULL && headB != NULL){
                if(headA == headB) return headA;
                headA = headA->next;
                headB = headB->next;
            }
        }
        return NULL;
    }
};

解法二：

思路：

  • 同一。

算法流程：

我们使用两个指针 node1，node2 分别指向两个链表 headA，headB 的头结点，然后同时分别逐结点遍历，当 node1 到达链表 headA 的末尾时，重新定位到链表 headB 的头结点；当 node2 到达链表 headB 的末尾时，重新定位到链表 headA 的头结点。

这样，当它们相遇时，所指向的结点就是第一个公共结点。

代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        ListNode *node1 = headA;
        ListNode *node2 = headB;
        
        while (node1 != node2) {
            node1 = node1 != NULL ? node1->next : headB;
            node2 = node2 != NULL ? node2->next : headA;
        }
        return node1;
    }
};

知识点

  1. 双指针的使用。
  2. 消除链表长度影响的方法。