力扣算法-Day10

160. 相交链表

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 。

示例 1:

力扣算法-Day10_第1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:

力扣算法-Day10_第2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 。

思路:

暴力解:

        先遍历出两条链表的长度,并调整长链表的指针起始位置,使得两个链表剩余长度相等。然后同时遍历两个链表,直到找到相交的节点或者到达链表末尾。如果不相交:最后都指向NULL,如果相交:最后指向相交的那个地址;

还有双指针的解法,感觉这个好难想到!!

双指针:

        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。

如果指针 pA 不为空,则将指针 pA 移到下一个节点;如果指针 pB 不为空,则将指针 pB 移到下一个节点。

如果指针 pA 为空,则将指针 pA 移到链表 headB 的头节点;如果指针 pB 为空,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。

作者:力扣官方题解
链接:https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
来源:力扣(LeetCode)

暴力解: 

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    struct ListNode* head1 = headA;
    struct ListNode* head2 = headB;
    //记录他们两个的长度
    int aLen = 0, blen = 0;
    while (head1) {
        head1 = head1->next;
        aLen++;
    }
    while (head2){
        head2 = head2->next;
        blen++;
    }
    if (aLen>blen) {
        for (int i=0; i < aLen-blen; i++) {
            headA = headA->next;
        }
    } else {
        for (int i=0; inext;
    }
    while (headA !=headB) {
        headA = headA->next;
        headB = headB->next;
    }
    return headA;
}

双指针:

证明:

下面提供双指针方法的正确性证明。考虑两种情况,第一种情况是两个链表相交,第二种情况是两个链表不相交。

情况一:两个链表相交

链表headA 和 headB 的长度分别是 m和 n。假设链表 headA 的不相交部分有 a个节点,链表headB 的不相交部分有 b个节点,两个链表相交的部分有 c 个节点,则有 a+c=m,b+c=n。

如果 a=b,则两个指针会同时到达两个链表相交的节点,此时返回相交的节点;

如果 a≠b,则指针 pA 会遍历完链表 headA,指针 pB 会遍历完链表headB,两个指针不会同时到达链表的尾节点,然后指针 pA 移到链表 headB 的头节点,指针 pB 移到链表 headA 的头节点,然后两个指针继续移动,在指针 pA 移动了 a+c+b 次、指针 pB 移动了 b+c+a 次之后,两个指针会同时到达两个链表相交的节点,该节点也是两个指针第一次同时指向的节点,此时返回相交的节点。

情况二:两个链表不相交

链表 headA 和 headB 的长度分别是 m 和 n。考虑当 m=n 和 m≠n时,两个指针分别会如何移动:

如果 m=n,则两个指针会同时到达两个链表的尾节点,然后同时变成空值 NULL,此时返回 NULL;

如果 m≠n,则由于两个链表没有公共节点,两个指针也不会同时到达两个链表的尾节点,因此两个指针都会遍历完两个链表,在指针 pA 移动了 m+n 次、指针 pB 移动了 n+m 次之后,两个指针会同时变成空值NULL,此时返回 NULL。

作者:力扣官方题解
链接:https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
来源:力扣(LeetCode)

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {
    if (headA == NULL || headB == NULL) {
        return NULL;
    }
    struct ListNode *pA = headA, *pB = headB;
    while (pA != pB) {
        pA = pA == NULL ? headB : pA->next;
        pB = pB == NULL ? headA : pB->next;
    }
    return pA;
}

/*
作者:力扣官方题解
链接:https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
来源:力扣(LeetCode)
*/

这一期专栏记录将我每天的刷题,希望各位的监督,也希望和各位共勉。

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