【码道初阶】【LeetCode 160】相交链表：让跑者“起跑线对齐”的智慧

【LeetCode 160】相交链表：让跑者"起跑线对齐"的智慧

在链表问题中，"相交链表"（Intersection of Two Linked Lists）是一道考察指针操作和空间思维的经典题目。

题目要求我们找到两个单链表的交点。难点在于：两个链表的长度可能不一样 。

就像两个从不同岔路口出发的跑者，如果我们要他们在岔路汇合点相遇，必须解决"路程差"的问题。

今天我们就来拆解一种最直观、最稳健的解法：长度差对齐法。

1. 核心思路：消除"贫富差距"

假设链表 A 长 5 米，链表 B 长 3 米，它们在倒数第 2 米处相交。

如果我们同时从头开始遍历，A 还在前半截跑的时候，B 可能已经跑完或者跑过了，两人根本碰不到面。

解法直觉 ：

既然 A 比 B 长，那我就算出 A 比 B 长多少（比如长 k），先让 A 提前跑 k 步。此时，A 和 B 距离终点（或交点）的距离就一样了。接下来两人齐头并进，一定会在交点相遇。

2. 代码深度拆解

这个代码完美地贯彻了这个思路，我们将其分为三个阶段：

第一阶段：量尺寸（计算长度）

首先，我们需要知道两条链表各自有多长，从而计算差值。

ListNode list1 = headA;
ListNode list2 = headB;
int lenA = 0;
int lenB = 0;

// 遍历 A 获取长度
while(list1 != null) {
    list1 = list1.next;
    lenA++;
}
// 遍历 B 获取长度
while(list2 != null) {
    list2 = list2.next;
    lenB++;
}

第二阶段：找差距 & 换跑道（关键逻辑）

这一步是代码的精华。我们需要确定谁长谁短，并计算差值 len。

为了简化后续逻辑，我们通常强制让 list1 指向较长的那个链表。

int len = lenA - lenB;

// 【重中之重】刚才遍历完 list1 和 list2 都跑到 null 了，必须拉回起点！
list1 = headA;
list2 = headB; 

// 如果 len < 0，说明 B 比 A 长
// 我们交换一下，让 list1 代表长链表，list2 代表短链表
if(len < 0) {
    list1 = headB;
    list2 = headA;
    len = lenB - lenA; // 修正差值为正数
}

代码亮点：

• 状态重置 ：list1 = headA; 这一步非常容易忘！很多新手算完长度直接就往下写，结果报空指针，因为此时指针还在链表尾部。
• 动态交换 ：通过 if(len < 0) 的判断和交换，保证了接下来的代码不需要写两套逻辑，永远只需要操作 list1 先走。

第三阶段：让长链表先走 & 齐头并进

现在 list1 是长链表，len 是长度差。

// 1. 长链表先走 len 步
while(len != 0) {
    list1 = list1.next;
    len--;
}

// 2. 此时 list1 和 list2 站在了同一起跑线（距离末尾长度相同）
//    一起往后走，直到相遇
while(list1 != list2) {
    list1 = list1.next;
    list2 = list2.next;
}

// 3. 返回结果
//    如果相交，list1 就是交点；
//    如果不相交，最后 list1 和 list2 都会变成 null，循环结束，返回 null。
return list1;

3. ⚠️ 易错点与避坑指南

结合这段代码，有几个面试或刷题时容易翻车的地方，需要重点标记：

易错点 1：指针复位（Reset State）

在计算完长度后，list1 和 list2 已经指向了链表的末尾（null）。
必须手动将它们重新指向 headA 和 headB 。

你的代码中专门注释了 //记得重置状态！，这是一个非常好的编程习惯。

易错点 2：比较的是节点对象，不是值

题目中强调了：

请注意相交节点的值不为 1... 它们在内存中指向两个不同的位置。

在判断相交时，必须使用 list1 != list2（比较内存地址/引用）。
绝对不能 写成 list1.val != list2.val。因为两条不同的链表可能有数值相同的节点，但它们并不是同一个物理节点（交点）。

易错点 3：如果不相交怎么办？

逻辑上不需要特殊处理。

如果不相交，两个指针会并排走到最后，同时变成 null。
while(list1 != list2) 会因为 null == null 而跳出循环，直接返回 null，符合题目要求。

4. 复杂度分析

• 时间复杂度 ：O(N+M)O(N + M)O(N+M)。
  • 我们需要遍历 A 和 B 各一次来算长度。
  • 然后再遍历一次来找交点。
  • 总操作次数约为 2N+2M2N + 2M2N+2M，属于线性时间复杂度。
• 空间复杂度 ：O(1)O(1)O(1)。
  • 我们只用到了几个指针变量（list1, list2, len），没有申请额外的数组或哈希表。

5. 总结

这道题的解法体现了**"预处理"**的思想。

直接做很难（因为不知道交点在哪里），但如果我们通过预先计算长度，消除了两个链表的差异，问题就退化成了简单的"同步遍历"。

代码简洁、逻辑清晰且没有复杂的边界条件，这就是长度差对齐法的魅力所在。

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