题目: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0
listA
- 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:No intersection
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 。
图解:(引用力扣评论区 作者--房建斌学算法 题解:https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/solutions/10774/tu-jie-xiang-jiao-lian-biao-by-user7208t/)
根据题目意思
如果两个链表相交,那么相交点之后的长度是相同的。让两个链表从同距离末尾同等距离的位置开始遍历。这个位置只能是较短链表的头结点位置。为此,必须消除两个链表的长度差
指针 pA 指向 A 链表,指针 pB 指向 B 链表,依次往后遍历
如果 pA 到了末尾,则 pA = headB 继续遍历
如果 pB 到了末尾,则 pB = headA 继续遍历
比较长的链表指针指向较短链表head时,长度差就消除了
如此,只需要将最短链表遍历两次即可找到位置
pA走过的路径为A链+B链
pB走过的路径为B链+A链
pA和pB走过的长度都相同,都是A链和B链的长度之和,相当于将两条链从尾端对齐,如果相交,则会提前在相交点相遇,如果没有相交点,则会在最后相遇。
pA:1->2->3->4->5->6->null->9->5->6->null
pB:9->5->6->null->1->2->3->4->5->6->null
解题思路+代码:
代码:
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) {
/*
思路:
1.判断链表 headA 和 headB 是否为空链表,是便没有相交节点,返回null
2.如果两个链表相交,那么相交点之后的长度是相同的,让两个链表从同距离末尾同等距离的位置开始遍历。这个位置只能是较短链表的头结点位置。为此,必须消除两个链表的长度差
*/
if (headA == null || headB == null){
return null;
}
ListNode pA = headA, pB = headB; //声明节点
while (pA != pB) {
// 如果 pA 到达链表 A 的末尾,就切换到链表 B 的头部
if (pA == null) {
pA = headB;
} else {
pA = pA.next; // 否则,继续沿着链表 A 向前移动
}
// 如果 pB 到达链表 B 的末尾,就切换到链表 A 的头部
if (pB == null) {
pB = headA;
} else {
pB = pB.next; // 否则,继续沿着链表 B 向前移动
}
}
return pA;
}
}
这道题的核心在于 A 链表 + B 链表,与 B 链表 + A 链表必然是相同的长度,所以一定会同时遍历到结尾。而这样的两个叠加链表同时遍历到有相同节点的时候,一定一边是 A 链表一边是 B 链表(因为题目保证没有环)。而相交节点开始到结尾的节点都相同,所以第一个相同的节点就是 A 链表和 B 链表的交点。
简化代码:
java
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
if (headA == null || headB == null) return null;
ListNode pA = headA, pB = headB;
while (pA != pB) {
pA = pA == null ? headB : pA.next;
pB = pB == null ? headA : pB.next;
}
return pA;
}
总结:这道题需要抓住相交链表的核心是让2个指针走一样的距离,消除步行差,用公式来理解为(若相交,链表A: a+c, 链表B : b+c. a+c+b+c = b+c+a+c 。则会在公共处c起点相遇。若不相交,a +b = b+a 。因此相遇处是NULL)。