LeetCode笔记：160. Intersection of Two Linked Lists

问题：

Write a program to find the node at which the intersection of two singly linked lists begins.
For example, the following two linked lists:

image.png

begin to intersect at node c1.
Notes:

• If the two linked lists have no intersection at all, return null.
• The linked lists must retain their original structure after the function returns.
• You may assume there are no cycles anywhere in the entire linked structure.
• Your code should preferably run in O(n) time and use only O(1) memory.

大意：

写一个函数来寻找两个单链表开始交汇的节点。
比如，下面这两个链表：

image.png

从节点 c1 开始交汇
注意：

• 如果两个链表完全不交汇，返回 null。
• 函数返回后原链表必须保持初始结构。
• 你可以假设整个链表结构都没有任何循环。
• 你的代码应该在O(n)的时间和O(1)的内存中完成。

思路：

题目的难点在于在O(n)的时间内完成这个事情，那么普通地遍历去比对就不合适了，因为完全不知道链表会在哪个节点开始交汇，而且这个节点在两个链表中的位置也不一定是一样的，所以这里我利用堆栈。

首先遍历两个链表将其中的节点都放入两个栈中，利用栈后进先出的特性来取节点。因为两个链表如果有交汇，后面的节点一定都是一样的，所以两个栈同时取节点进行比对，当出现不同节点时就表示上一个节点时交汇点。

注意“==”这个等号表示比对两个对象的引用是否相等。

代码（Java）：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        boolean hasFind = false;
        ListNode a = headA;
        ListNode b = headB;
        
        Stack stackA = new Stack();
        Stack stackB = new Stack();
        
        while (a != null) {
            stackA.push(a);
            a = a.next;
        }
        while (b != null) {
            stackB.push(b);
            b = b.next;
        }
        
        if (stackA.empty() || stackB.empty()) return null;
        
        ListNode result = null;
        while (!(stackA.empty() || stackB.empty())) {
            if (stackA.peek() == stackB.peek()) {
                result = stackA.peek();
                stackA.pop();
                stackB.pop();
            } else {
                return result;
            }
        }
        return result;
    }
}

他山之石：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        //boundary check
        if(headA == null || headB == null) return null;
        
        ListNode a = headA;
        ListNode b = headB;
        
        //if a & b have different len, then we will stop the loop after second iteration
        while( a != b){
            //for the end of first iteration, we just reset the pointer to the head of another linkedlist
            a = a == null? headB : a.next;
            b = b == null? headA : b.next;    
        }
        
        return a;
    }
}

这个做法很巧妙的地方在于其循环体的内容，每轮循环都将两个链表的标记往后移动一个，当移动到末尾后就跳到另一个链表头再移动，循环的结束条件是两个标记相同。什么情况下会相同呢？两种情况，一是遇到了相同节点，另一个是完全没有相同节点，由于都会遍历一次两个链表，所以会在同时到达null，如果两个链表长度一直，那么不用跳，直接遍历一次没有交汇就都同时到null了。如果有交汇的，那一定是第一个交汇点。

合集：https://github.com/Cloudox/LeetCode-Record

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