160. 相交鏈表

編寫一個程序，找到兩個單鏈表相交的起始節點。

以下面的兩個鏈表：

在節點 c1 開始相交。

 

示例 1：

輸入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3

輸出：Reference of the node with value = 8

輸入解釋：相交節點的值爲 8 （注意，若是兩個列表相交則不能爲 0）。

從各自的表頭開始算起，鏈表 A 爲 [4,1,8,4,5]，鏈表 B 爲 [5,0,1,8,4,5]。

在 A 中，相交節點前有 2 個節點；在 B 中，相交節點前有 3 個節點。

 

示例 2：

輸入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1

輸出：Reference of the node with value = 2

輸入解釋：相交節點的值爲 2 （注意，若是兩個列表相交則不能爲 0）。

從各自的表頭開始算起，鏈表 A 爲 [0,9,1,2,4]，鏈表 B 爲 [3,2,4]。

在 A 中，相交節點前有 3 個節點；在 B 中，相交節點前有 1 個節點。

 

示例 3：

輸入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2

輸出：null

輸入解釋：從各自的表頭開始算起，鏈表 A 爲 [2,6,4]，鏈表 B 爲 [1,5]。

因爲這兩個鏈表不相交，因此 intersectVal 必須爲 0，而 skipA 和 skipB 能夠是任意值。

解釋：這兩個鏈表不相交，所以返回 null。

 

注意：

若是兩個鏈表沒有交點，返回 null.

在返回結果後，兩個鏈表仍須保持原有的結構。

可假定整個鏈表結構中沒有循環。

程序儘可能知足 O(n) 時間複雜度，且僅用 O(1) 內存。

 

來源：力扣（LeetCode）

連接：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists

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思路1

遍歷鏈表 A，將 A中節點對應的指針（地址），插入 set

遍歷鏈表 B，將 B中節點對應的指針（地址），在 set 中查找，不返回 end()的第一個 地址，即交點

 

 

 1 class Solution {
 2 public:
 3     ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
 4         set<ListNode*> node_set;
 5         while (headA) {
 6             node_set.insert(headA);
 7             headA = headA->next;
 8         }
 9         while (headB) {
10             if (node_set.find(headB) != node_set.end()) { //find()沒找到，返回 end()
11                 return headB;
12             }
13             headB = headB->next;
14         }
15         return NULL;
16     }
17 };

 

思路 2

計算鏈表長度和長度之差

 

將長鏈表指針移動到和短鏈表對齊

 

headA 和 headB 同時移動，直到兩指針指向同一節點

 

 

 1 class Solution {
 2 public:
 3     ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
 4         int list_A_len = getListLength(headA);
 5         int list_B_len = getListLength(headB);
 6         if (list_A_len > list_B_len) {
 7             headA = forwardLongList(headA, list_A_len, list_B_len);
 8         } else {
 9             headB = forwardLongList(headB, list_B_len, list_A_len);
10         }
11         while (headA && headB) {
12             if (headA == headB) {
13                 return headA;
14             }
15             headA = headA->next;
16             headB = headB->next;
17         }
18         return NULL;
19     }
20 private:
21     //計算鏈表長度
22     int getListLength(ListNode* head) {
23         int len = 0;
24         while (head) {
25             ++len;
26             head =  head->next;
27         }
28         return len;
29     }
30    
31     //將長鏈表指針向後移動，返回對齊後的位置
32     ListNode* forwardLongList(ListNode* long_head, int long_len, int short_len) {
33         int delta = long_len - short_len;
34         while (long_head && delta) {
35             long_head = long_head->next;
36             --delta;
37         }
38         return long_head;
39     }
40 };

 

測試

 1 int main(int argc, const char * argv[]) {
 2     ListNode a1(1);
 3     ListNode a2(2);
 4     ListNode b1(3);
 5     ListNode b2(4);
 6     ListNode b3(5);
 7     ListNode c1(6);
 8     ListNode c2(7);
 9     ListNode c3(8);
10     a1.next = &a2;
11     a2.next = &c1;
12     c1.next = &c2;
13     c2.next = &c3;
14     b1.next = &b2;
15     b2.next = &b3;
16     b3.next = &c1;
17     
18     Solution solve;
19     ListNode *result = solve.getIntersectionNode(&a1, &b1);
20     cout <<result->val;
21 
22     return 0;
23 }

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