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：
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0listA- 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 headA 和 headB 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：
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。
— 请注意相交节点的值不为 1，因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说，它们在内存中指向两个不同的位置，而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点，B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。示例 2：
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：
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mlistB中节点数目为n1 <= m, n <= 3 * 1041 <= Node.val <= 1050 <= skipA <= m0 <= 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]
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？
解答
- 尾部对齐法
因为当两链表相交时，它们从相交的节点开始到尾节点都是重叠的，因此首先依次遍历两个链表，获取两个链表的长度，然后将长度更长的链表进行对齐操作，之后分别比较对齐后的两链表的元素，若不相等，则分别迭代为next指针指向的元素，若两元素相等，则返回任意一个元素，若不相等，则遍历结束后返回null.
/**
* 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) {
// 分别计算两个链表的长度
int lenA = 0, lenB = 0;
ListNode* curA = headA;
ListNode* curB = headB;
while (curA) {
lenA++;
curA = curA->next;
}
while (curB) {
lenB++;
curB = curB->next;
}
// 将较长的链表向后移动，使它们的尾部对齐
curA = headA;
curB = headB;
if (lenA > lenB) {
for (int i = 0; i < (lenA - lenB); i++) {
curA = curA->next;
}
}
else {
for (int i = 0; i < (lenB - lenA); i++) {
curB = curB->next;
}
}
while (curA != curB) {
curA = curA->next;
curB = curB->next;
}
if (curA != nullptr) return curA;
return nullptr;
}
};- 使用哈希表
使用一个哈希表存储一个链表的所有元素的地址，接着对另一个链表进行遍历，若另一个链表中有元素的地址和哈希表中的链表地址相等，则返回该元素，否则遍历结束后返回null
/**
* 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) {
unordered_set<ListNode*> nodes; //使用unordered_set存储链表A的各个元素的地址
while (headA) {
nodes.insert(headA);
headA = headA->next;
}
while (headB) {
if (nodes.count(headB)) { // 判断headB的元素地址是否在unordered_set中
return headB;
}
headB = headB->next;
}
return nullptr;
}
};需要注意的是在C++中因为
ListNode没有定义比较方法，所以在这里使用的是unordered_set<ListNode*>
- ”快慢指针“法
使用两个指针分别指向两个链表的头结点，分别进行遍历，若指针在遍历时遍历到了尾节点，则令指向尾节点的指针指向另一个链表的头结点，若两个链表有相交，即有重叠部分时，这两个指针终究会相遇，此时返回相遇的指针即可，若不能相遇，则返回null。
/**
* 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) {
// "快慢指针"
ListNode* pointA = headA;
ListNode* pointB = headB;
while (pointA != pointB) {
pointA = pointA != nullptr? pointA->next: pointA = headB;
pointB = pointB != nullptr? pointB->next: pointB = headA;
}
if (pointA != nullptr) return pointA; // 需要注意在遍历结束后判断pointA（或pointB)是否为null
return nullptr;
}
};