LeetCode热题100——160.相交链表（两种解法）

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 。

方法一：哈希集合

思路

链表相交的定义是：两个链表从某个节点开始，后续的所有节点在内存中完全相同（即地址相同）。因此，我们可以利用哈希集合存储其中一个链表的所有节点地址，然后遍历另一个链表，第一个存在于集合中的节点就是相交的起始节点。

算法步骤：

1.创建一个哈希集合 unordered_set<ListNode*>，用于存储节点地址。

2.遍历链表 headA，将每个节点的地址插入集合。

3.遍历链表 headB，对于每个节点，检查其地址是否已经在集合中：

如果存在，说明该节点同时属于两个链表，即相交的起始节点，直接返回。
如果不存在，继续遍历下一个节点。

4.若遍历完链表 headB 仍未找到，则两个链表不相交，返回 NULL。

答案：

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        unordered_set<ListNode *> visited;//存储节点地址
        //遍历链表 headA，将每个节点的地址插入集合
        ListNode *temp=headA;
        while(temp!=NULL){
            visited.insert(temp);
            temp=temp->next;
        }
        //遍历链表 headB，对于每个节点，检查其地址是否已经在集合中
        temp=headB;
        while(temp!=NULL){
            if(visited.count(temp)){
                return temp;//如果存在，返回节点
            }
            temp=temp->next;
        }
        return NULL;//如果链表不相交，返回NULL
    }
};

要点：

必须使用节点地址（指针值）进行比较，而不是节点值。因为值相同并不代表节点相同。

方法二：双指针（神仙解法）

思路：

两个链表如果相交，它们从相交节点开始到末尾的节点是完全相同的。设：

链表 headA 的不相交部分长度为 a，相交部分长度为 c。
链表 headB 的不相交部分长度为 b，相交部分长度为 c。

若两个指针分别从两个链表头指针开始同步前进，当指针走到自己链表的末尾时，转向另一个链表的头部继续走，直到走到相交点。那么：

指针 pA 走过的路程：a + c + b（先走完A，再走完B的不相交部分到达交点）
指针 pB 走过的路程：b + c + a（先走完B，再走完A的不相交部分到达交点）

两者路程相等 ，因此它们一定会在相交节点相遇。如果两个链表不相交，它们最终会同时走到 NULL。

算法步骤：

1.若任一链表为空，直接返回 NULL。

2.初始化两个指针 pa = headA，pb = headB。

3.循环，当 pa != pb 时：

如果 pa 为空，则指向 headB；否则指向 pa->next。
如果 pb 为空，则指向 headA；否则指向 pb->next。

4.循环结束后，pa（或 pb）即为相交节点，返回。

答案：

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if(headA==NULL||headB==NULL) return NULL;
        ListNode *pa=headA;
        ListNode *pb=headB;        
        while(pa!=pb){
            pa=pa==NULL?headB:pa->next;
            pb=pb==NULL?headA:pb->next; 
        }
        return pa;
    }
};