LeetCode-热题100：160. 相交链表

news2024/10/6 10:30:24

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：

在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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：

在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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]

代码及注释

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    // 如果链表A或链表B为空，直接返回nil
    if headA == nil || headB == nil {
        return nil
    }

    // 初始化两个指针
    slow, fast := headA, headB

    // 循环，直到找到交点或两个指针都到达链表的尾部
    for slow != fast {
        // 如果fast指针没有到达链表B的尾部，就继续向前移动
        if fast != nil {
            fast = fast.Next
        } 
        // 如果fast指针到达了链表B的尾部，就将其重新指向链表A的头部
        else {
            fast = headA
        }

        // 如果slow指针没有到达链表A的尾部，就继续向前移动
        if slow != nil {
            slow = slow.Next
        } 
        // 如果slow指针到达了链表A的尾部，就将其重新指向链表B的头部
        else {
            slow = headB
        }
    }

    // 返回两个链表的交点
    return slow
}

代码解释

利用两个指针 slow 和 fast，分别从两个链表的头部开始遍历，当某一个指针到达链表的尾部时，将其重新指向另一个链表的头部。这样，当两个指针相遇时，就是两个链表的交点。

初始化指针:
- slow 和 fast 指针分别指向链表A和链表B的头部。
循环查找交点:
- 当 slow 和 fast 指针不相同时，执行循环。
- 如果 fast 指针没有到达链表B的尾部，就继续向前移动。
- 如果 fast 指针到达了链表B的尾部，就将其重新指向链表A的头部。
- 如果 slow 指针没有到达链表A的尾部，就继续向前移动。
- 如果 slow 指针到达了链表A的尾部，就将其重新指向链表B的头部。
返回交点:
- 当 slow 和 fast 指针相同时，返回两个链表的交点。