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两个链表的第一个公共结点
问题描述
给定两个无环的单向链表，找到它们的第一个公共节点。如果没有公共节点，则返回空。
要求：
- 空间复杂度： O ( 1 ) O(1) O(1)
- 时间复杂度： O ( n ) O(n) O(n)
- 数据范围： 链表长度 n ≤ 1000 n \leq 1000 n≤1000
输入数据分为三个部分：
- 第一个链表的非公共部分。
- 第二个链表的非公共部分。
- 两个链表的公共部分。
后台会根据输入组装成两个单链表，传入FindFirstCommonNode函数，返回第一个公共节点。
示例说明
示例 1
输入：
{1,2,3}, {4,5}, {6,7}
链表结构：
第一个链表：1 -> 2 -> 3 -> 6 -> 7
第二个链表：4 -> 5 -> 6 -> 7
输出：
{6,7}
说明：
两个链表从节点值为 6 的位置开始公共，返回节点值为 6 的节点。
示例 2
输入：
{1}, {2,3}, {}
链表结构：
第一个链表：1
第二个链表：2 -> 3
输出：
{}
说明：
两个链表没有公共节点，返回 null。
方法及实现
方法描述
采用双指针法：
- 设置两个指针
first和second分别指向两个链表的头节点。 - 当
first和second不相等时，指针逐步向后移动：- 如果某个指针到达链表尾部，则跳转到另一个链表的头部。
- 如果两个指针在某节点相遇，则该节点为第一个公共节点。
- 如果两指针遍历结束仍未相遇，则无公共节点，返回
NULL。
代码实现
c
struct ListNode* FindFirstCommonNode(struct ListNode* pHead1, struct ListNode* pHead2) {
if (pHead1 == NULL || pHead2 == NULL) {
return NULL; // 如果任何一个链表为空，直接返回 NULL
}
struct ListNode* first = pHead1; // 指针 first 初始指向链表1头部
struct ListNode* second = pHead2; // 指针 second 初始指向链表2头部
// 当两个指针不相等时，继续循环
while (first != second) {
first = (first != NULL) ? first->next : pHead2; // 如果 first 到达末尾，跳转到链表2头部
second = (second != NULL) ? second->next : pHead1; // 如果 second 到达末尾，跳转到链表1头部
}
return first; // 返回第一个公共节点或 NULL
}复杂度分析
-
时间复杂度：
- 每个指针最多遍历两个链表的长度，总时间复杂度为 O ( n + m ) O(n + m) O(n+m)，其中 n n n 和 m m m 分别是两个链表的长度。
-
空间复杂度：
- 只使用了两个指针，空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)。
示例运行过程
示例 1
输入：{1,2,3}, {4,5}, {6,7}
链表1：1 -> 2 -> 3 -> 6 -> 7
链表2：4 -> 5 -> 6 -> 7
- 初始：
first指向1，second指向4。 - 第一次遍历：
first和second分别遍历各自链表，到达尾部后跳转到另一链表头部。 - 第二次遍历：
first和second在节点6相遇。 - 输出：
{6,7}。
示例 2
输入：{1}, {2,3}, {}
链表1：1
链表2：2 -> 3
- 初始：
first指向1，second指向2。 - 第一次遍历：
first遍历到尾部后跳转到链表2头部，second遍历到尾部后跳转到链表1头部。 - 第二次遍历：
first和second均到达尾部（NULL）。 - 输出：
{}。
总结
- 双指针法 通过交替遍历链表，保证了时间复杂度 O ( n + m ) O(n + m) O(n+m)，且额外空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1)。
- 代码简单高效，能够准确找到第一个公共节点或判定无公共节点。
备注
最开始我写的代码是这样的
c
while (first!=second) {
if(first->nex!=NULL)
first= first->next;
else first= pHead2;
if(second->next!=NULL)
second= second->next;
else second= pHead1;
}结果发现有问题，如果两个不相交的链表，改成下面的才正确
c
while (first!=second) {
if(first->next!=NULL)
first= first->next;
else first= pHead2;
if(second->next!=NULL)
second= second->next;
else second= pHead1;
}思考了下原因，原来是如果按照旧的代码， if(first->next!=NULL)，那么说明当前是队尾，使用 first= first->next;相当于第一个把第二个连起来了，两个队列相互首位相连，原本不
else first= pHead2;