011-两个单链表相交的一系列问题

package com.my.util;
/**
 * 单向链表节点
 * */
public class SingleNode {
	public int value;
	public SingleNode next;
	public SingleNode(int data){
		this.value = data;
	}
}

package com.my.suanfa;

import com.my.util.SingleNode;

/**
 * 两个单链表相交的一系列问题
 * 			单链表可能有环也可能无环
 * 			要求如果相交返回第一个相交的节点，如果不想交返回null
 * 			链表1长度为N,链表2长度为M,要求时间复杂度O(N + M),额外空间复杂度O(1)
 * */
public class Solution08 {
	/**
	 * 判断链表是否有环，如果有环，返回入环的第一个节点，如果无环，返回null
	 * */
	public SingleNode getLoopNode(SingleNode head) {
		if(head == null || head.next == null || head.next.next == null) {
			return null;
		}
		SingleNode slow = head.next;
		SingleNode fast = head.next.next;
		while(slow != fast) {
			if(fast.next == null || fast.next.next == null) {
				//说明无环
				return null;
			}
			slow = slow.next;
			fast = fast.next.next;
		}
		//此时slow,fast第一次相交，证明链表有环，让fast重新指向头结点重新遍历链表找到第一个入环节点
		fast = head;
		while(slow != fast) {
			//slow与fast必定会再次在环入口节点处再次相遇
			slow = slow.next;
			fast = fast.next;
		}
		//相遇节点即为入环第一个节点
		return slow;
	}
	
	/**
	 * 判断两个无环链表是否相交，如果相交返回第一个相交的节点，如果不相交返回null
	 * 因为链表无环，且为单链表。所以两个链表从相交后便一直共享节点，直达链表的尾节点
	 * */
	public SingleNode noLoop(SingleNode head1, SingleNode head2) {
		if(head1 == null || head2 == null) {
			return null;
		}
		SingleNode cur1 = head1;
		SingleNode cur2 = head2;
		//定义n用来记录节点个数
		int n = 0;
		while(cur1.next != null) {
			n++;
			//循环结束时cur1记录的是链表1的尾节点
			cur1 = cur1.next;
		}
		while(cur2.next != null) {
			n--;
			//循环结束时cur1记录的是链表1的尾节点
			cur2 = cur2.next;
		}
		//如果链表1的尾节点与链表2的尾节点不相等，那么两个链表一定不相交
		if(cur1 != cur2) {
			return null;
		}
		//使cur1指向较长链表的头结点，cur2指向较短链表的头结点
		cur1 = n > 0 ? head1 : head2;
		cur2 = cur1 == head1? head2 : head1;
		//取n得绝对值	
		n = Math.abs(n);
		//让较长链表的指针先向后走n步
		while(n != 0) {
			n--;
			cur1 = cur1.next;
		}
		//当两个链表剩余节点数相同时，同时向后走，那么第一个相等的节点必定是第一个相交的节点
		while(cur1 != cur2) {
			cur1 = cur1.next;
			cur2 = cur2.next;
		}
		//返回第一个相交的节点
		return cur1;
	}
	
	/**
	 * 判断两个有环链表是否相交，如果相交返回第一个相交节点，如果不相交返回null
	 * */
	public SingleNode bothLoop(SingleNode head1, SingleNode loop1, SingleNode head2, SingleNode loop2) {
		SingleNode cur1 = null;
		SingleNode cur2 = null;
		if(loop1 == loop2) {
			//loop1 == loop2 说明了两个问题
			//1：链表1与链表2一定相交
			//2：交点一定不在环上，所以只需要考虑loop之前的节点
			cur1 = head1;
			cur2 = head2;
			int n = 0;
			while(cur1 != loop1) {
				n++;
				cur1 = cur1.next;
			}
			while(cur2 != loop2) {
				n--;
				cur2 = cur2.next;
			}
			cur1 = n > 0 ? head1 : head2;
			cur2 = cur1 == head1 ? head2 : head1;
			n = Math.abs(n);
			while(n != 0) {
				n--;
				cur1 = cur1.next;
			}
			while(cur1 != cur2) {
				cur1 = cur1.next;
				cur2 = cur2.next;
			}
			return cur1;
		} else {
			//loop1 != loop2说明两个问题
			//1：两个链表如果相交，则交点一定在环上的某个位置
			//2: 如果交点不在环上，则两个链表则不可能有交点
			cur1 = loop1.next;
			while(cur1 != loop1) {
				if(cur1 == loop2) {
					return loop1;
				}
				cur1 = cur1.next;
			}
			//不相交则返回null
			return null;  
		}
	}
	
	/**
	 * 主方法
	 * */
	public SingleNode getIntersectNode(SingleNode head1, SingleNode head2) {
		if(head1 == null || head2 == null) {
			return null;
		}
		SingleNode loop1 = getLoopNode(head1);
		SingleNode loop2 = getLoopNode(head2);
		if(loop1 == null && loop2 == null) {
			//说明两个链表都无环
			return noLoop(head1, head2);
		} 
		if(loop1 != null && loop2 != null) {
			//说明两个链表都有环
			return bothLoop(head1, loop1, head2, loop2);
		} 
		//一个链表有环，一个链表无环，则这两个链表不可能有交点
		return null;
	}
}

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你好！ 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章，了解一下Markdown的基本语法知识。

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4. 全新的 KaTeX数学公式 语法；
5. 增加了支持甘特图的mermaid语法¹ 功能；
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2¹⁰ 运算结果是 1024.

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使用:---------:居中
使用:----------居左
使用----------:居右

第一列	第二列	第三列
第一列文本居中	第二列文本居右	第三列文本居左

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SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如：

TYPE	ASCII	HTML
Single backticks	'Isn't this fun?'	‘Isn’t this fun?’
Quotes	"Isn't this fun?"	“Isn’t this fun?”
Dashes	-- is en-dash, --- is em-dash	– is en-dash, — is em-dash

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Authors

John

Luke

如何创建一个注脚

一个具有注脚的文本。²

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Markdown将文本转换为 HTML。

KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 $\Gamma (n)=(n-1)!\forall n\in \mathbb{N}$ 是通过欧拉积分

$$\Gamma (z)={\int }_0^{\infty }{t}^{z-1}{e}^{-t}dt.$$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

Mon 06 Mon 13 Mon 20 已完成 进行中 计划一 计划二 现有任务 Adding GANTT diagram functionality to mermaid

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：:

张三 李四 王五 你好！李四, 最近怎么样? 你最近怎么样，王五？ 我很好，谢谢! 我很好，谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接

长方形

圆

圆角长方形

菱形

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认？ 结束 yes no

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

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1. mermaid语法说明 ↩︎

2. 注脚的解释 ↩︎