160. 相交链表

Difficulty
easy
Tags
链表
URL
https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists/
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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。
notion imagenotion image
注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。
示例 1：
notion imagenotion image
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：
notion imagenotion image
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 。
提示：
  • listA 中节点数目为 m
  • listB 中节点数目为 n
  • 0 <= 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 + 1] == listB[skipB + 1]
进阶：你能否设计一个时间复杂度 O(n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？
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法1 双指针

思路
因为两链表如果有相交，那么从第一个焦点之后，一定不会再分开了。所以，先让快的节点走几步，使得当前两节点到末尾的节点距离一样，然后再一步一步的往后走，直到空或者两指针相同。
题解
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
        count1 = 0
        count2 = 0
        cur1, cur2 = headA, headB
        while cur1:
            cur1 = cur1.next
            count1 += 1
        while cur2:
            cur2 = cur2.next
            count2 += 1

        first, second = (headA, headB) if count1 > count2 else (headB, headA)
        i = abs(count2-count1)
        while i > 0:
            first = first.next
            i -= 1

        while first and second and first is not second:
            first = first.next
            second = second.next

        return first

法2 hash表存节点

思路
先用hash表将一链表存起来，然后再去遍历另外一个链表
题解
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
        hashTable = set()
        cur = headA
        while cur:
            hashTable.add(cur)
            cur = cur.next
        
        cur = headB
        while cur:
            if cur in hashTable:
                return cur
            cur = cur.next
        return None

法 3

思路
按照 判断链表是否有环来做，两条链表
略

法4

走相同的长度，如果有交点，一定会在交点相遇；没有交点，则会在完整遍历完一遍之后都为None
 
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> Optional[ListNode]:
        a, b = headA, headB
        while a != b:
            a = a.next if a else headB
            b = b.next if b else headA
        return a