【Java】 劍指offer(52) 兩個鏈表的第一個公共結點

 

本文參考自《劍指offer》一書，代碼採用Java語言。

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題目

　　輸入兩個鏈表，找出它們的第一個公共結點。

思路

　　蠻力法：遍歷第一個鏈表的結點，每到一個結點，就在第二個鏈表上遍歷每一個結點，判斷是否相等。時間複雜度爲O(m*n)，效率低；

　　使用棧：因爲公共結點出如今尾部，因此用兩個棧分別放入兩個鏈表中的結點，從尾結點開始出棧比較。時間複雜度O(m+n)，空間複雜度O(m+n)。

　　利用長度關係：計算兩個鏈表的長度之差，長鏈表先走相差的步數，以後長短鏈表同時遍歷，找到的第一個相同的結點就是第一個公共結點。

　　利用兩個指針：一個指針順序遍歷list1和list2，另外一個指針順序遍歷list2和list1，（這樣兩指針可以保證最終同時走到尾結點），兩個指針找到的第一個相同結點就是第一個公共結點。

 

測試算例　

　　1.功能測試（有/無公共結點；公共結點分別在鏈表的中間，頭結點和尾結點）

　　2.特殊測試（頭結點爲null）

完整Java代碼

//題目：輸入兩個鏈表，找出它們的第一個公共結點。

public class FirstCommonNodesInLists {
	public class ListNode{
	    int val;
	    ListNode next = null;
	    ListNode(int val) {
	        this.val = val;
	    }
	}
    
    //方法1：利用長度關係
    public ListNode findFirstCommonNode1(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        int length1 = getLength(pHead1);
        int length2 = getLength(pHead2);
        int lengthDif = length1-length2;
        ListNode longList = pHead1;
        ListNode shortList = pHead2;
        if(lengthDif<0){
            longList = pHead2;
            shortList = pHead1;
            lengthDif = -lengthDif;
        }
        for(int i=0;i<lengthDif;i++)
            longList = longList.next;
        while(longList!=null && longList!=shortList ){
            longList=longList.next;
            shortList=shortList.next;
        }
        return longList;  //沒有公共結點恰好是null
    }
    
    private int getLength(ListNode head){
        int len=0;
        while(head!=null){
            len++;
            head=head.next;
        }
        return len;
    }

    //方法2：兩個指針，p1順序遍歷list1和list2；p2順序遍歷list2和list1；最終必定會相遇
    public ListNode findFirstCommonNode2(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        ListNode p1=pHead1;
        ListNode p2=pHead2;
        while(p1!=p2){
            p1= p1==null ? pHead2 : p1.next;
            p2= p2==null ? pHead1 : p2.next;
        }
        return p1;
    }
}

　　

收穫

　　1.因爲有共同結點時，後面的鏈表是重合的，因此這道題關鍵是要保證最後同時遍歷到達尾結點，所以就有了後面三種方法：

　　利用棧的先進後出實現同時到達；

　　利用長度關係，長鏈表先行幾步，實現同時到達；

　　兩個指針同時遍歷兩個鏈表，一個先list1後list2，另外一個則相反，也能夠實現同時到達。

　　

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