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剑指offer 52.两个链表的第一个公共节点

题目描述

输入两个链表，找出它们的第一个公共节点。

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，如果两个列表相交则不能为 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，如果两个列表相交则不能为 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。

算法

(链表) O(n + m)

很巧妙的一种思想，用两个指针 first 和 second 分别指向两条链表 A 和 B

first != second 时循环进行如下操作：

  1. 如果 first 不为空，first 往后走一步，否则 first 从链表 B 的头节点开始走.
  2. 如果 second 不为空，second 往后走一步，否则 first 从链表 A 的头节点开始走。

可以发现 first 和 second 走过的总步数是相等的，如果两条链表有公共节点则在上述过程中一定会相遇，否则最终 first 和 second 都指向 NULL。

特殊情况：两条链表长度相等，如果有公共节点则在 first 和 second 遍历完整个链表前就会输出，否则 first 和 second 在遍历完当前链表后都指向 NULL，提前结束。

时间复杂度

最坏情况下 first 和 second 都会遍历一遍两条链表，时间复杂度为 O(n + m)。

空间复杂度

O(1)

C++ 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        auto first = headA, second = headB;
        while (first != second) {
            if (first) first = first->next;
            else first = headB;
            if (second) second = second->next;
            else second = headA;
        }
        return first;
    }
};

Java 代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode first = headA, second = headB;
        while (first != second) {
            if (first != null) {
                first = first.next;
            } else {
                first = headB;
            }
            if (second != null) {
                second = second.next;
            } else {
                second = headA;
            }
        }
        return first;
    }
}

Python 代码

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

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
        first, second = headA, headB
        while first != second:
            if first:
                first = first.next
            else:
                first = headB
            if second:
                second = second.next
            else:
                second = headA
        return first

本文由读者提供，Github地址：https://github.com/tonngw

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