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面试题 02.07. 链表相交

English Version

题目描述

给定两个（单向）链表，判定它们是否相交并返回交点。请注意相交的定义基于节点的引用，而不是基于节点的值。换句话说，如果一个链表的第k个节点与另一个链表的第j个节点是同一节点（引用完全相同），则这两个链表相交。

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。

解法

使用两个指针 cur1, cur2 分别指向两个链表 headA, headB。

同时遍历链表，当 cur1 到达链表 headA 的末尾时，重新定位到链表 headB 的头节点；当 cur2 到达链表 headB 的末尾时，重新定位到链表 headA 的头节点。

若两指针相遇，所指向的结点就是第一个公共节点。若没相遇，说明两链表无公共节点，此时两个指针都指向 null。

Python3

# 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:
        cur1, cur2 = headA, headB
        while cur1 != cur2:
            cur1 = headB if cur1 is None else cur1.next
            cur2 = headA if cur2 is None else cur2.next
        return cur1

Java

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode cur1 = headA, cur2 = headB;
        while (cur1 != cur2) {
            cur1 = cur1 == null ? headB : cur1.next;
            cur2 = cur2 == null ? headA : cur2.next;
        }
        return cur1;
    }
}

C++

/**
 * 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) {
        ListNode* cur1 = headA;
        ListNode* cur2 = headB;
        while (cur1 != cur2) {
            cur1 = cur1 ? cur1->next : headB;
            cur2 = cur2 ? cur2->next : headA;
        }
        return cur1;
    }
};

JavaScript

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} headA
 * @param {ListNode} headB
 * @return {ListNode}
 */
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
    let cur1 = headA;
    let cur2 = headB;
    while (cur1 != cur2) {
        cur1 = cur1 ? cur1.next : headB;
        cur2 = cur2 ? cur2.next : headA;
    }
    return cur1;
};

Go

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
 func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    cur1, cur2 := headA, headB
    for cur1 != cur2 {
        if cur1 == nil {
            cur1 = headB
        } else {
            cur1 = cur1.Next
        }
        if cur2 == nil {
            cur2 = headA
        } else {
            cur2 = cur2.Next
        }
    }
    return cur1
}

...