力扣：面试题 02.07. 链表相交

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题目：

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。如果两个链表没有交点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

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 。
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：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 [5,0,1,8,4,5]。 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：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 [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
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
0 <= 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 + 1] == listB[skipB + 1]

代码（c++）：
方案一：双指针
使用双指针的方法，可以将空间复杂度降至 $O(1)$。
只有当链表 $headA$ 和 $headB$ 都不为空时，两个链表才可能相交。因此首先判断链表 $headA$ 和 $headB$ 是否为空，如果其中至少有一个链表为空，则两个链表一定不相交，返回 $null$。
当链表 $headA$ 和 $headB$ 都不为空时，创建两个指针$pa$和 $pb$，初始时分别指向两个链表的头节点$headA$ 和$headB$，然后将两个指针依次遍历两个链表的每个节点。具体做法如下：
每步操作需要同时更新指针 $pa$和 $pb$。
（1）如果指针$pa$ 不为空，则将指针 $pa$ 移到下一个节点；否则，将指针 $pa$ 移到链表 $headB$ 的头节点。
（2）如果指针 $pb$ 不为空，则将指针 $pb$ 移到下一个节点。否则，将指针 $pb$ 移到链表 $headA$ 的头节点。
当指针$pa$和 $pb$指向同一个节点或者都为空时，返回它们指向的节点或者 $null$。

//双指针：两个指针各遍历A和B一次
class Solution {
public:
    ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {
        if (!headA || !headB) return nullptr;
        ListNode* pa = headA;  
        ListNode* pb = headB; 
        while (pa != pb) {
            pa = pa ? pa->next : headB;
            pb = pb ? pb->next : headA;
        }
        return pa;
    }
};

方案二：哈希表
首先明确的一点是，哈希表的count函数返回值是查找到的元素的个数。
判断两个链表是否相交，可以使用哈希表来存储链表节点。
首先遍历链表 $headA$，并将链表 $headA$ 中的每个节点加入哈希表中。然后遍历链表 $headB$，对于遍历到的每个节点，判断该节点是否在哈希表中：
（1）如果当前节点不在哈希表中，则继续遍历下一个节点；
（2）如果当前节点在哈希表中，则后面的节点都在哈希表中，即从当前节点开始的所有节点都在两个链表的相交部分，因此在链表 $headB$ 中遍历到的第一个在哈希表中的节点就是两个链表相交的节点，返回该节点。
如果链表 $headB$中的所有节点都不在哈希表中，则两个链表不相交，返回 $null$。

//哈希表
class Solution {
public:
    ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {
        ListNode* p = headA;
        unordered_set<ListNode*> hash;	//哈希表里存放的是地址
        while (p) {    //将headA中的所有元素插入hash表中
            hash.insert(p);
            p = p->next;
        }
        p = headB;
        while (p) {
            if (hash.count(p)) {   //count:如果hash中存在pb（地址），则返回1，否则返回0
                return p;
            }
            p = p->next;
        }
        return nullptr;
    }
};