Java题目详解——LeetCode160.相交链表

题目链接:LeetCode160.相交链表

一.题目要求

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:

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第1张图片

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 0
listA - 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:

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第2张图片

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:

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第3张图片

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:

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第4张图片

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 m
listB 中节点数目为 n
1 <= m, n <= 3 * 104
1 <= Node.val <= 105
0 <= skipA <= m
0 <= 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]

二.解题思路

        我们看到这道题目肯定会先想:如何找到相交结点呢?或许这个问题可以转换为:如何使两条链表同时走到相交结点处?这时就能将该问题转换为一条链表比另一条链表遍历时 "先走几步" 的问题了。

        据分析可得,如果两条链表有相交元素,那么他们从相交结点开始到链表结束,他们的结点数一定是相同的,不同的就是两条链表相交前的结点数。

        我们知道了这点,就可以先分别求出链表A和链表B的总长度sizeA和sizeB,再使总长度相减,记为两条链表的长度差(d),如果他们相交,那么这个长度差也是相交前两链表的长度差(d)。

以示例1举例:

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第5张图片

        由此可得,我们只需要让较长的那条链表从头开始遍历时先走d步,走到之后,让较短的链表也开始走(即两条链表同时走),并且同时增加一个判断条件,判断他们的结点元素的值是否相等,如果遇到相等,即为相交,返回此时的结点即可;如果直到遍历结束(两条链表一定是同时结束遍历的)还没有相交结点,此时直接返回null。

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第6张图片

不相交同理,以示例3为例:

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第7张图片

三.具体代码

public class Solution {
    private int sizeOf(ListNode head){
        ListNode cur=head;
        int size=0;
        while(cur!=null){
            size++;
            cur=cur.next;
        }
        return size;
    }
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        int sizeA=sizeOf(headA);
        int sizeB=sizeOf(headB);

        if(sizeA>sizeB){
            int d=sizeA-sizeB;
            for(int i=0;isizeA){
            int d=sizeB-sizeA;
            for(int i=0;i

四.运行截图

Java题目详解——LeetCode160.相交链表_第8张图片

如想了解链表(LinkedList)相关知识,请查阅:

LinkedList(链表)的介绍及自我实现

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