JAVA练习290- 相交链表

题目概览

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 。

提示：

• listA中节点数目为m
• listB中节点数目为n
• 1 <= m, n <= 3 * 10^4
• 1 <= Node.val <= 10^5
• 0 <= skipA <= m
• 0 <= skipB <= n
• 如果listA和listB没有交点，intersectVal为0
• 如果listA和listB有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

进阶：你能否设计一个时间复杂度O(m + n)、仅用O(1)内存的解决方案？

来源：160. 相交链表 - 力扣（LeetCode）

解题分析

方法一：哈希集合

定义一个哈希集合存储 ListA 的所有节点，然后遍历 ListB 判断是否有节点在集合中即可。

时间复杂度：O(m+n)
空间复杂度：O(m)

/** * 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) { Set<ListNode> set = new HashSet<>(); ListNode temp = headA; while(temp != null) { set.add(temp); temp = temp.next; } temp = headB; while(temp != null) { if (set.contains(temp)) { return temp; } temp = temp.next; } return null; } }

方法二：双指针

如果两个链表是等长的，那么两个链表遍历到相交节点的次数一定是一样的，因此我们只需要两个链表一起遍历作比较即可。
如果两个链表不是等长的，按照上面的思路，我们可以给短的那个链表前面补上空节点直到两个链表长度相等，就可以一起遍历找到相交节点了。但是由于链表长度是未知的，我们可以换个方式，把 ListA 拼接到 ListB 前面，ListB 拼接到 ListA 前面，这样两个链表的长度就都是 m+n 了。
我们可以用双指针来代替拼接，i 遍历 ListA，j 遍历 ListB，当 ListA 遍历完后 i 再遍历 ListB，ListB 遍历完后 j 再遍历 ListA。

时间复杂度：O(m+n)
空间复杂度：O(1)

/** * 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) { ListNode a = headA, b = headB; while(true) { if (a == b) { return a; } a = a == null ? headB : a.next; b = b == null ? headA : b.next; } } }