leetcode数据结构与算法刷题（三）
目录
第一题 交叉链表
思想：
注意点
第一步先求两个链表的长度
第二步 让长的先走，当长短一样时一起走。
犯错点
第二题 判断是有环
思想：
注意
错误分享
第三题（重点面试题）
思路：
这题面试问题⭐
第一题 为什么他们会在入口出相遇
第二题 L = N*C -X 怎么得来的
第三题 slow一次走一步，fast一次走2步一定会相遇吗
第四题 slow一次走1步，fast一次走三步会相遇吗
第五题 slow一次走n步，fast一次走m步可以追上吗
第一题 交叉链表
160. 相交链表简单相关标签相关企业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：
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0listA- 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：
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：
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：
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mlistB中节点数目为n1 <= m, n <= 3 * 1041 <= Node.val <= 1050 <= skipA <= m0 <= 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]
进阶：你能否设计一个时间复杂度
O(m + n)、仅用O(1)内存的解决方案？
思想：
1. 指针的地址是唯一的。所以当遍历到相交结点时，指针的地址重复，即是相交的结点，返回这个结点。
2. 注意不能用指针的值返回，指针的值相同不代表是相交链表。
3.不能同时都从头开始遍历，这样会错开导致无法在相交结点相遇。
注意点
单链表是不存在 x型交叉，因为单链表是只有一个next指针。
所以下图的情况是不可能出现的。
相交的情况只可能是下图情况
第一步先求两个链表的长度
while(fast->next!=NULL){
i++;
fast = fast->next;
}
while(slow->next!=NULL){
j++;
slow = slow ->next;
}第二步 让长的先走，当长短一样时一起走。
这里的意思是，先假设headA是longhead，在判断如果不是那么将headB设置为longhead，然后在让longhead先走。
//长的先
int n = abs(i-j);//abs是C语言求绝对值函数
struct ListNode* longhead = headA;
struct ListNode* shorthead = headB;
if(j>i){
longhead = headB;
shorthead = headA;
}
while(n--)
{
longhead = longhead->next;
}
while(longhead!=shorthead)
{
longhead = longhead->next;
shorthead = shorthead->next;
}犯错点
if(i>j){
while(n--)
{
headA = headA->next;
}
}else if(i==j){
headA = headA->next;
headB = headB->next;
}else{
while(n--)
{
headB = headB->next;
}
}
while(headA!=headB){
headA = headA->next;
headB = headB->next;
}
return headA;
}
紫色的这句话是多余的，因为如果两个链表长度相等时，n为0，那么那么就不用进入while（）循环，所以不用写。写了会导致和 while(headA!=headB)重复
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* struct ListNode *next;
* };
*/
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
struct ListNode* fast = headA;
struct ListNode* slow = headB;
int i = 1;
int j = 1;
//求长
while(fast->next!=NULL){
i++;
fast = fast->next;
}
while(slow->next!=NULL){
j++;
slow = slow ->next;
}
if(fast!=slow)
{
return NULL;
}
//长的先
int n = abs(i-j);//abs是C语言求绝对值函数
/*struct ListNode* longhead = headA;
struct ListNode* shorthead = headB;
if(j>i){
longhead = headB;
shorthead = headA;
}
while(n--)
{
longhead = longhead->next;
}
while(longhead!=shorthead)
{
longhead = longhead->next;
shorthead = shorthead->next;
}*/
if(i>j){
while(n--)
{
headA = headA->next;
}
}else{
while(n--)
{
headB = headB->next;
}
}
while(headA!=headB){
headA = headA->next;
headB = headB->next;
}
return headA;
}
第二题 判断是有环
141. 环形链表
简单
相关标签
相关企业
给你一个链表的头节点
head，判断链表中是否有环。如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪
next指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数pos来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。如果链表中存在环 ，则返回
true。 否则，返回false。示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1 输出：true 解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0 输出：true 解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。示例 3：
输入：head = [1], pos = -1 输出：false 解释：链表中没有环。
思想：
用快慢两个指针，慢指针一次走1步，快指针一次走2步。当他们两的地址相同时就是出现了环。
注意
1.循环条件，如果无环的话，会出现两种情况，一种是fast==NULL，一种fast->next==NULL;
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* struct ListNode *next;
* };
*/
bool hasCycle(struct ListNode *head) {
struct ListNode* fast = head;
struct ListNode* slow = head;
while(fast!=NULL&&fast->next!=NULL){
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if(fast==slow){
return true;
}
}
return false;
}错误分享
这里return false不能放在 while里，因为链表一开始fast也不等于slow，这样循环刚开始就返回false。应该放在循环体外。
第三题（重点面试题）
142. 环形链表 II
中等
相关标签
相关企业
给定一个链表的头节点
head，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回null。如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪
next指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数pos来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果pos是-1，则在该链表中没有环。注意：pos不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。不允许修改 链表。
示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1 输出：返回索引为 1 的链表节点 解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0 输出：返回索引为 0 的链表节点 解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。示例 3：
输入：head = [1], pos = -1 输出：返回 null 解释：链表中没有环。
思路：
快慢指针，一个走一步，一个走两步。
用meet记录下他们相遇的点。
利用结论L = N*C - X，设置一个指针指向起点，meet指向相遇的点。他们两同时出发，会在环入口出相遇，输出相遇时的点。
struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {
struct ListNode* fast = head;
struct ListNode* slow = head;
struct ListNode* phead = head;
while(fast!=NULL&&fast->next!=NULL)
{
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if(slow==fast)
{
struct ListNode* meet = slow;
while(phead!=meet)
{
meet = meet->next;
phead = phead->next;
}
return meet;
}
}
return 0;
}这题面试问题⭐
第一题 为什么他们会在入口出相遇
答：因为结论 L = N*C -X ,L是起点到入口的距离，N是快指针在环内走了圈数，C是环长，X是入口到相遇点的距离。
第二题 L = N*C -X 怎么得来的
第三题 slow一次走一步，fast一次走2步一定会相遇吗
答：一定会相遇。当他们之间的距离N=0时就会相遇
第四题 slow一次走1步，fast一次走三步会相遇吗
答 当N为偶数时，直接就追上了
当N为奇数时，C为奇数时，第二轮可以追上
当N为奇数时，C为偶数时，永远追不上
第五题 slow一次走n步，fast一次走m步可以追上吗
答 ：若N%（m-n）==0 可以追上。
