链表题解——相交链表【Leetcode】(最新版,核心思路)

📌 题目简述

给定两个单链表的头节点 headA 和 headB，判断它们是否相交。若相交，返回相交节点；否则返回 None。

注意：相交指从某个节点开始，两个链表共享后续所有节点（结构上"Y"型合并）。

来源：LeetCode 160. Intersection of Two Linked Lists（Easy，但后端/系统岗高频）

🔍 核心思路

本题的关键洞察在于 "消除长度差"：

若两个链表相交，那么从相交点到末尾的路径是完全相同的。
问题在于 A、B 链表在相交前的长度可能不同，导致指针无法同步到达交点。

巧妙解法 ：

让两个指针 pA 和 pB 分别遍历 A → B 和 B → A。

当 pA 走完 A 后跳到 B 的头，pB 走完 B 后跳到 A 的头，
此时两者走过的总路程均为 len(A) + len(B)，自动对齐了起点。

💡 为什么有效？

假设 A 独有部分长 a，B 独有部分长 b，公共部分长 c。

pA 路径：a → c → b → c
**pB 路径：b → c → a →**c
两人会在第 (a + b + c) 步同时到达交点（或同时为 None）。

⚠️ 痛难点分析

误区：直接双指针同步走
若不处理长度差，短链表指针会先到末尾，无法对齐交点。
边界条件混淆

- 两链表不相交时，最终 pA == pB == None，循环自然退出，无需特殊判断。
- 初学者常误加 if pA is None: break，反而破坏逻辑。

"is" vs "==" 的陷阱
题目要求返回同一个节点对象 （内存地址相同），必须用 is 判断身份，而非值相等。

💻 代码实现

python 复制代码

# 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) -> Optional[ListNode]:
        if not headA or not headB:
            return None
        
        pA, pB = headA, headB
        while pA is not pB:
            pA = pA.next if pA else headB
            pB = pB.next if pB else headA
        return pA

✅ 代码极简、一次遍历、无额外空间，且天然处理了"不相交"情形。

📈 复杂度分析

时间复杂度 ：O(m + n) ------ 每个指针最多走 m + n 步（m、n 为两链表长度）。
空间复杂度：O(1) ------ 仅使用两个指针。

🛠 技巧与优化

无需计算链表长度：避免了两次遍历（先求长度再对齐）的冗余操作。
利用 Python 的 is****语义：精准判断节点身份，符合题目要求。
优雅处理 None ：当 pA 为 None 时，直接跳转到 headB，逻辑连贯。

✨ 对比其他方法：

方法1（哈希集）：O(m) 空间，需存储 A 的所有节点。
方法2（双遍历对齐）：需先遍历求长度，再移动长链表指针。
→ 本解法在时间和空间上均最优，且代码最简洁。

🔗 同类题型扩展

LeetCode 142. 环形链表 II
→ 同样用快慢指针+数学推导找环入口，考察指针技巧。
LeetCode 21. 合并两个有序链表
→ 练习多指针协同操作，强化链表基本功.