剑指offer 36. 两个链表的第一个公共结点

36. 两个链表的第一个公共结点

题目描述

输入两个链表，找出它们的第一个公共结点。

法一：双指针法 ，复杂度O(2n)

两个指针同时遍历两个链表，每个指针遍历完当前链表继续遍历另一链表，当两个指针相等或者某个指针为空时退出循环

定义两个指针, 第一轮让两个到达末尾的节点指向另一个链表的头部, 最后如果相遇则为交点

假定 p1 指向表 a , p2 指向表 b, 两个链表公共结点之后的长度肯定相等，因为是同一段链表。所以长度不等只能来自公共结点之前的部分。

两个链表的第一个公共结点之前的长度要么相等，要么不相等，如果相等，那么两个指针 p1 , p2 同时后移，肯定能同时找到公共结点；如果两个链表的长度不一样，那么比如 a 链表比 b 链表长 k 个结点，那么当 p2 到达 b 链表的表尾的时候，p1 肯定距离到达 a 链表表尾还差 k 个结点，随后 p2 开始从 a 链表的表头开始遍历。当 p1 链表到达表尾时后，p1 从 b 链表的表头开始遍历, 此时 p2 已经在 a 链表上走了 k 个结点，而 p1 在 b 链表上 才刚起步，走了 0 个结点，而恰好 a 就比 b 长 k 个结点，所以 p1 和 p2 会同时到达 公共结点。

链表1 在公共结点之前的结点个数 为 a1, 公共结点之后的结点个数为 a2, 同理，链表2 在公共结点之前的结点个数为 b1, 公共结点之后的结点个数为 b2, 因为公共结点的之后的部分是同一条链表，所以a2 == b2, 所以上面的思路就是 a1 + b1 == b1 + a1

public class Solution {
    public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        if(pHead1 == null || pHead2 == null){
            return null;
        }
        ListNode p1 = pHead1;
        ListNode p2 = pHead2;
        while(p1 != p2 && (p1 != null && p2 != null)){
            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next;
            if(p1 != p2){
                if(p1 == null) 
                    p1 = pHead2;
                if(p2 == null)
                    p2 = pHead1;
            }
        }
       return p1;
    }
}

你变成我，走过我走过的路。

我变成你，走过你走过的路。

然后我们便相遇了..

复杂度分析：

public class Solution {
    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        
        // 两个指针同时遍历两个链表，每个指针遍历完当前链表继续遍历另一链表，当两个指针相等或者某个指针为空时退出循环
        ListNode p1 = headA, p2 = headB;
        while(p1 != p2){
            p1 = (p1 != null) ? p1.next : headB;
            p2 = (p2 != null) ? p2.next : headA;
        }
        return p1;
    }
}

leetcode运行时间为1ms, 空间为41.4MB

复杂度分析：

时间复杂度：最多把两个链表合起来遍历一遍，所以时间复杂度为O(M+N)

空间复杂度：O(1)

法二：双重循环法, 算法复杂度 O(n^2)

public class Solution {
    public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
         // 双重循环遍历两个链表
        ListNode cur1 = pHead1;
        while(cur1 != null){
            ListNode cur2 = pHead2;
            while(cur2 != null){
                if(cur2 == cur1)
                    return cur1;
                cur2 = cur2.next;
            }
            cur1 = cur1.next;
        }
        return cur1;
    }
}

法三：

把 其中一个链表存入HashSet中，遍历第二个链表，判断该结点是否存在于HashSet中，如果存在的话直接返回该结点