leetcode160.链表相交

160. 相交链表 

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须 保持其原始结构 。

自定义评测：

评测系统 的输入如下（你设计的程序 不适用 此输入）：

• intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0
• listA - 第一个链表
• listB - 第二个链表
• skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
• skipB - 在 listB 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数

评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被 视作正确答案 。

 

示例 1：

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个链表相交则不能为 0）。
从各自的表头开始算起，链表 A 为 [4,1,8,4,5]，链表 B 为 [5,6,1,8,4,5]。
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。
— 请注意相交节点的值不为 1，因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说，它们在内存中指向两个不同的位置，而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点，B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。

 

示例 2：

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

 

提示：

• listA 中节点数目为 m
• listB 中节点数目为 n
• 1 <= m, n <= 3 * 104
• 1 <= Node.val <= 105
• 0 <= skipA <= m
• 0 <= skipB <= n
• 如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
• 如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

 

进阶：你能否设计一个时间复杂度 O(m + n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

 

1.首尾相连法：两个链表同时向右遍历，

指针p：从A链表头部遍历至末尾时，从B链表头部继续遍历。

指针q：从B链表头部遍历至末尾时，从A链表头部继续遍历。

最后p，q指针一定相等，要么是相交节点，要么是None,所以只要返回最后的相交节点就可以了

 

 

 

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None



#考虑构建两个节点指针 A,B分别指向两链表头节点 headA ，headB 
#指针A先遍历完链表headÀ,再开始遍历链表 headB,当走到 node 时，共走步数为:a+(b-c)
#指针B先遍历完链表headB,再开始遍历链表 headA,当走到 node 时，共走步数为:b+(a-c)
#可以发現他们走的步数相同 a+(b-c)=b+(a-c)
#所以，此时指针 A，B 重合

#并有两种情况:
#若两链表有公共尾部(即c>0):指针 A,B同时指向「第一个公共节点」node 
#若两链表无公共尾部(即c=0):指针 A,B同时指向 null
#返回A即可

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> Optional[ListNode]:
     A=headA
     B=headB
     while A!=B:
        A = A.next if A else headB
        B = B.next if B else headA
     return A

 

其他解法：

因为相交的链表的末尾部分是完全相同的，所以这里提供4个思路去求解：

1、求长度法：先求出两个链表的长度(如长度为3和4)，然后令较长的链表先走4-3=1步。之后两个链表同时向右遍历，如果找到共同的节点，则是第一个相交节点。
2、首尾相连法：两个链表同时向右遍历，
指针p：从A链表头部遍历至末尾时，从B链表头部继续遍历。
指针q：从B链表头部遍历至末尾时，从A链表头部继续遍历。
最后p，q指针一定相等，要么是相交节点，要么是None。
3、栈方法：将两个链表分别入栈a和b。比较a，b两个栈的栈顶是否相同即可。若相同，则两个栈同时出栈，直到找到不相同的栈顶元素为止。空间复杂度O(m+n)
4、地址哈希法。对于python来说，集合元素的查找是O(1),因此在遍历A链表时，将a的元素地址入集合。遍历B链表，查找地址是否在集合内即可。空间复杂度O(m+n)