160. 相交链表 ------ 链表比较、双指针、图解链表、浪漫解答、友情解答
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?
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists
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解:来自👉160. 相交链表(双指针,清晰图解) - 相交链表 - 力扣(LeetCode)
考虑构建两个节点指针 A , B 分别指向两链表头节点 headA , headB ,做如下操作:
指针 A 先遍历完链表 headA ,再开始遍历链表 headB ,当走到 node 时,共走步数为:
a + (b - c)
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)
b+(a−c)
如下式所示,此时指针 A , B 重合,并有两种情况:
a + (b - c) = b + (a - c)
a+(b−c)=b+(a−c)
若两链表 有 公共尾部 (即 c > 0c>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 = 0c=0 ) :指针 A , B 同时指向 nullnull 。
class Solution { public: ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) { ListNode *A = headA, *B = headB; while (A != B) { A = A != nullptr ? A->next : headB; B = B != nullptr ? B->next : headA; } return A; } };
程序员的浪漫:
“我走完了我的路 + 我想再去看看你的世界我没去过的地方” = “你走过的路”
“我走完了我的路 + 我想再去看看你的世界我没去过的地方 + 我再多走一会儿(我想去找你)” = “你走过的路 + 原来你也想试试我的世界你没来过的地方”
“我走完了我的路 + 我也走完了你的世界我没去过的地方” = “你走完了你的路 + 你也走完了我的世界你没来过的地方”
我们相遇,“原来你在这儿”。
“接下来的路一起走吧。”
程序员的友谊竞赛:
一场不公平的马拉松比赛:终点就在不远处的NULL
因为某些原因,你被偷偷安排在了一个距离终点只有b米距离的一条小路位置PB上
而这次参赛的还有你的好兄弟小王,他被安排在距离终点a米的位置PA
一声令下,比赛开始
你和小王的身体素质相当,在平日里你们的跑步速度不相上下
但是今天因为你的起跑点更近,你马上就要到达终点,
但是你觉得这样胜之不武,“小王这一次可比我多跑了a-b米”你回想起了 "友谊第一,比赛第二" 的口号
于是当你到达终点后,你选择放弃这次的成绩,你传送到了小王的起点PA处,你重新开始,光明正大的跑一次
不一会儿,小王到达终点,听到裁判说你选择了重跑,小王很生气地说:“你这样回到我的起点你不就比我多跑了b米了吗?傻瓜!”,于是为了真正比赛的公平,小王选择传送到去你一开始的位置PB
过了一会,
你今天已经跑了 b + (a-b) + c 小王已经跑了a + c 米
你们相遇了,并且你们今天跑了同样的路程,这次比赛完全公平!
于是你们用一样的速度冲向终点!诠释了什么是真的友谊第一!
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