编写一个程序,找到两个单链表相交的起始节点。
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。
注意:
- 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。
在解题之前我发现了一个问题:示例一 中相交链表的起始节点是8,而不是1,经过仔细思考,才理解。
这里的相交不是指值一样,而是指占用同一片内存空间,完全是一样的。这点在解题的时候至关重要!!!!一旦找到了一个这样的节点,那么之后两个链表的节点对应着也就占用相同的内存空间,就无需判断了。这是因为由链表的性质决定的,node.next只有一个。
先上来代码:
/** * 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) { if(headA==null||headB==null){ return null; } int lengthA=0; int lengthB=0; ListNode node1=headA; ListNode node2=headB; ListNode result=null; while(node1!=null) { lengthA++; node1=node1.next; } while(node2!=null) { lengthB++; node2=node2.next; } node1=headA; node2=headB; while(lengthA>lengthB) { node1=node1.next; lengthA--; } while(lengthA<lengthB) { node2=node2.next; lengthB--; } //此时node1 node2已经指向了合适的位置,确保到尾节点的长度是一样的。 while(true) { if(node1==node2)//这里nowA==nowB意味着从该节点之后所有链表节点都是公用的,尤其要理解题意,这里的相交不只是指链表中的值相同,而是链表中的元素就是同一块内存空间,一旦找到了同一块内存,那么之后的链表也一定是同一块内存。 { result=node1; break; } if(node1==null||node2==null) { break; } node1=node1.next; node2=node2.next; } return result; } }
算法分析:
1、寻找相交链表的起始节点,首先要判断好什么才意味着相交。
2、相交意味着从某一节点开始直至链表的结束,中间所有的节点都只有一个,也就是说从开始节点开始,两个链表就是一个链表了!
3、那么即使两个链表的长度不同,但两个链表右端一定是对齐的。所以首先我们要获取长度相同的两个链表段,他们的起始点到各自的终点长度一样,这是相交链表的基本要求。
4、所以,我们先获取两个链表各自的长度,接着把根据两个长度的大小关系把各自指针node1、node2指向合适的位置,确保头指针到尾节点的长度一样。
5、接下来,就是判断是否存在占用同一片内存空间的节点了。
6、进行迭代,如找到了这样的节点令result=node1(node2),并跳出迭代。或者已经迭代到了尾节点,也跳出迭代。否则node1后移一位,node2后移一位。
7、返回节点result,这个节点就是相交节点的入口。