10、相交链表-Python-LeetCode-160

题目
编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。

如下面的两个链表：

在节点 c1 开始相交。

示例 1：

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：

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
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。

解法一
首先我想到暴力搜索，双层循环，将B链表每一个节点与A链表每个节点一一比较，直到找到交点
代码如下：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        tmp = headB
        if headA == None or headB == None:
            return None
        while headA != headB:
            while headB != None:
                if headA == headB:
                    return headA
                headB = headB.next
                if headB == None and headA == None:
                    return None
            headA = headA.next
            headB =tmp
        return headA

显然，这个时间复杂度O（mn），耗时过大
空间复杂度：O（1）

解法二：
后来找到一种双指针解法，十分优美，有点类似环形链表取交点
（1）定义两指针pA、pB，分别指向A，B链表的头节点
（2）当pA到达A链表尾部，则让它指向B链表头部；同理，当pB到达B链表尾部，则让它指向A链表头部
（3）若A、B有交点，pA，pB一定会相遇到交点（因为走了相同步数）；否则都到底尾部空节点处相等
代码如下：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pA = headA
        pB = headB
        while pA != pB:
            pA = pA.next if pA else headB
            pB = pB.next if pB else headA
        return pA

时间复杂度：O（m+n）
空间复杂度：O（1）
奥利给！

解法三：
另外提供一种解法，使用list；
（1）遍历A链表，将每个节点存到list
（2）遍历B链表，判断是否有节点在list中
代码如下：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        ids_A = []
        while headA != None:
            ids_A.append(id(headA))
            headA = headA.next
        while headB != None:
            if id(headB) in ids_A:
                return headB
            headB = headB.next
        return None

时间复杂度：O（m+n）
空间复杂度：O（m）或O（n）
奥利给！