编写一个程序,找到两个单链表相交的起始节点。
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。
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。
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。
方法一:使用map将节点地址与访问的次数进行关联,首先扫描其中一个链表并记录节点次数,然后访问另外一个链表,当第一次出现一个节点访问了两次,就是需要寻找的相交节点。(时间复杂度O(n), 额外的空间复杂度O(n))
/**
* 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) {
map myMap;//将节点地址与访问的次数关联
while (headA != NULL) {//扫描A链,标记各节点访问的次数
++myMap[headA];
headA = headA->next;
}
while (headB != NULL) {//扫描B链,检查是否有节点回访问两次
if (++myMap[headB] > 1) {//第一次出现节点访问了两次
return headB;
}
headB = headB->next;
}
return 0;
}
};
方法二:使用两个指针,分别扫描两个链表,当扫描较短的走到尾端后回到较长的起始端,两个指针继续扫描,当扫描较长的指针走到尾端就回到较短的起始端,这样消除了长度差,如果再次相遇不是NULL就是相交的节点。(如果两个链表长度相同,则必定会相遇于NULL或者相交的节点)
当两个链表不等长时,指针移动示意图:
/**
* 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) {
/**
定义两个指针, 第一轮让两个到达末尾的节点指向另一个链表的头部, 最后如果相遇则为交点(在第一轮移动中恰好抹除了长度差)
两个指针等于移动了相同的距离, 有交点就返回, 无交点就是各走了两条指针的长度
**/
if(headA == NULL || headB == NULL) return NULL;
ListNode *pA = headA, *pB = headB;
// 在这里第一轮体现在pA和pB第一次到达尾部会移向另一链表的表头, 而第二轮体现在如果pA或pB相交就返回交点, 不相交最后就是null==null
while(pA != pB) {
pA = pA == NULL ? headB : pA->next;
pB = pB == NULL ? headA : pB->next;
}
return pA;
}
};