寻找两个链表相交节点方法(可以是有环链表)
问题分析:两个链表相交可以分为两个大类,一是两个无环链表相交,二是两个有环链表相交。
无环相交如图:
有环相交有两种情况,一种是先相交后成环,如图:
另一种是交点有两个,是成环后的交点(入环节点不同)
方法
1.判断链表是否有环,返回第一个入环节点。 2.判断是否相交 3.判断相交节点是否相同
判断链表是否有环,并返回第一个入环节点
使用快慢指针,快指针一次走两步,慢指针一次走一步,如果链表有环则两个指针必然会相遇。具体细节参考判断链表是否有环
无环链表相交问题
1.判断两个链表是否同时无环 2.先遍历两个链表获得链长lensA和lensB 3.让长链表先走abs(lensA - lensB)步,之后两个链表共同前进,如果在遍历链表结束之前有相同节点,则两个链表相交。
两个有环链表相交问题
1.判断两个链表是否同时有环 2.判断链表第一个入环节点是否相同。 3.如果相同,则使用无环链表相交问题类似的方法,只是将链表遍历终点定在入环节点 3.如果不相同,则从链表A开始遍历,如果遍历过程中遇见了链表B的入环节点则链表相交。 代码如下:
public class FindFirstIntersectNode {
//定义节点
public static class Node {
public int value;
public Node next;
public Node(int data) {
this.value = data;
}
}
public static Node getIntersectNode(Node head1, Node head2) {
if (head1 == null || head2 == null) {
return null;
}
//判断链表是否有环,有就返回环节点
Node loop1 = getLoopNode(head1);
Node loop2 = getLoopNode(head2);
//都无环,采用无环相交方法
if (loop1 == null && loop2 == null) {
return noLoop(head1, head2);
}
//都有环,采用有环相交方法
if (loop1 != null && loop2 != null) {
return bothLoop(head1, loop1, head2, loop2);
}
return null;
}
// 快慢指针方法,找到链表第一个入环节点,如果无环,返回null
public static Node getLoopNode(Node head) {
if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) {
return null;
}
// n1 慢 n2 快
Node n1 = head.next; // n1 -> slow
Node n2 = head.next.next; // n2 -> fast
while (n1 != n2) {
if (n2.next == null || n2.next.next == null) {
return null;
}
n2 = n2.next.next;
n1 = n1.next;
}
//相遇时,快指针返回头结点,每次走一步
n2 = head; //
while (n1 != n2) {
n1 = n1.next;
n2 = n2.next;
}
return n1;
}
// 如果两个链表都无环,返回第一个相交节点,如果不想交,返回null
public static Node noLoop(Node head1, Node head2) {
if (head1 == null || head2 == null) {
return null;
}
Node cur1 = head1;
Node cur2 = head2;
int n = 0;
while (cur1.next != null) {
n++;
cur1 = cur1.next;
}
while (cur2.next != null) {
n--;
cur2 = cur2.next;
}
if (cur1 != cur2) {
return null;
}
// n : 链表1长度减去链表2长度的值
cur1 = n > 0 ? head1 : head2; // 谁长,谁的头变成cur1
cur2 = cur1 == head1 ? head2 : head1; // 谁短,谁的头变成cur2
n = Math.abs(n);
while (n != 0) {
n--;
cur1 = cur1.next;
}
while (cur1 != cur2) {
cur1 = cur1.next;
cur2 = cur2.next;
}
return cur1;
}
// 两个有环链表,返回第一个相交节点,如果不想交返回null
public static Node bothLoop(Node head1, Node loop1, Node head2, Node loop2) {
Node cur1 = null;
Node cur2 = null;
//入环节点相同
if (loop1 == loop2) {
cur1 = head1;
cur2 = head2;
int n = 0;
while (cur1 != loop1) {
n++;
cur1 = cur1.next;
}
while (cur2 != loop2) {
n--;
cur2 = cur2.next;
}
cur1 = n > 0 ? head1 : head2;
cur2 = cur1 == head1 ? head2 : head1;
n = Math.abs(n);
while (n != 0) {
n--;
cur1 = cur1.next;
}
while (cur1 != cur2) {
cur1 = cur1.next;
cur2 = cur2.next;
}
return cur1;
} else {//入环节点不同
cur1 = loop1.next;
while (cur1 != loop1) {
if (cur1 == loop2) {
return loop1;
}
cur1 = cur1.next;
}
return null;
}
}
}