剑指offer52 两个链表的第一个公共节点

输入两个链表，找出它们的第一个公共节点。

如下面的两个链表：

在节点 c1 开始相交。

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Reference of the node with value = 8
输入解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个列表相交则不能为 0）。从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,0,1,8,4,5]。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。

示例 2：

输入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Reference of the node with value = 2
输入解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个列表相交则不能为 0）。从各自的表头开始算起，链表 A 为 [0,9,1,2,4]，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：null
输入解释：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。
解释：这两个链表不相交，因此返回 null。

• 如果两个链表没有交点，返回 null.
• 在返回结果后，两个链表仍须保持原有的结构。
• 可假定整个链表结构中没有循环。
• 程序尽量满足 O(n) 时间复杂度，且仅用 O(1) 内存。

双指针

方法1：先遍历两个长度，然后先遍历长的，距离为两个链表长度之差，然后对两个链表同时遍历

/**
 * 方法1：先遍历两个长度，然后先遍历长的，距离为两个链表长度之差，然后对两个链表同时遍历
 *
 * @param headA
 * @param headB
 * @return
 */
public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    if (headA == null || headB == null) return null;

    ListNode pA = headA;
    int cntA = 0;
    while (pA != null) {
        pA = pA.next;
        cntA++;
    }
    ListNode pB = headB;
    int cntB = 0;
    while (pB != null) {
        pB = pB.next;
        cntB++;
    }

    ListNode listNodeF = cntA >= cntB ? headA : headB;
    ListNode listNodeS = cntA >= cntB ? headB : headA;
    int len = cntA >= cntB ? cntA - cntB : cntB - cntA;
    while (len > 0 && listNodeF != null) {
        len--;
        listNodeF = listNodeF.next;
    }
    // 两指针可以同时指向同一节点，包括null，也有可能其一指向null，另一个不指向null
    while (listNodeS != null || listNodeF != null) {
        if (listNodeF == listNodeS) return listNodeF;
        listNodeF = listNodeF.next;
        listNodeS = listNodeS.next;
    }
    return null;
}

方法2：双指针同时遍历两个链表，如果遍历到为空，则指向另一个链表，相遇位置即为第一个公共节点

/**
 * 方法2：双指针同时遍历两个链表，如果遍历到为空，则指向另一个链表，相遇位置即为第一个公共节点
 *
 * @param headA
 * @param headB
 * @return
 */
public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    if (headA == null || headB == null) return null;

    ListNode listNodeP = headA;
    ListNode listNodeQ = headB;
    while (listNodeP != listNodeQ) {
        listNodeP = listNodeP != null ? listNodeP.next : headB;
        listNodeQ = listNodeQ != null ? listNodeQ.next : headA;
    }
    return listNodeP;
}

测试用例

public static void main(String[] args) {
    // listA=[0,9,1,2,4],listB = [3,2,4],
    ListNode headA = new ListNode(0);
    ListNode headA2 = new ListNode(9);
    headA.next = headA2;
    ListNode headA3 = new ListNode(1);
    headA2.next = headA3;
    ListNode headA4 = new ListNode(2);
    headA3.next = headA4;
    ListNode headA5 = new ListNode(4);
    headA4.next = headA5;

    ListNode headB = new ListNode(3);
    headB.next = headA4;

    ListNode listNode = getIntersectionNode(headA, headB);
    if (listNode != null) {
        System.out.println("GetIntersectionNode52 demo01 result:" + listNode.val);
    }

    // listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5],
    headA = new ListNode(4);
    headA2 = new ListNode(1);
    headA.next = headA2;
    headA3 = new ListNode(8);
    headA2.next = headA3;
    headA4 = new ListNode(4);
    headA3.next = headA4;
    headA5 = new ListNode(5);
    headA4.next = headA5;

    headB = new ListNode(5);
    ListNode headB2 = new ListNode(0);
    headB.next = headB2;
    ListNode headB3 = new ListNode(1);
    headB2.next = headB3;
    headB3.next = headA3;
    listNode = getIntersectionNode(headA, headB);
    if (listNode != null) {
        System.out.println("GetIntersectionNode52 demo02 result:" + listNode.val);
    }
}