题目链接：https://leetcode.cn/problems/liang-ge-lian-biao-de-di-yi-ge-gong-gong-jie-dian-lcof/

1. 题目介绍（52. 两个链表的第一个公共节点）

输入两个链表，找出它们的第一个公共节点。
如下面的两个链表：

在节点 c1 开始相交。

【测试用例】：
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。

【条件约束】：

提示：

• 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.

【相关题目】：

注意：本题与主站 160. 相交链表 题目相同.

2. 题解

2.1 枚举 – O(mn)

时间复杂度O(mn)，空间复杂度O(1)

【解题思路】：
枚举法：在第一个链表上顺序遍历每个节点，每遍历到一个节点，就在第二个链表上顺序比哪里每个节点。如果在第二个链表上有一个节点和第一个链表上的节点一样，则说明两个链表在这个节点上重合，于是就找到了它们的公共接待你。
……
【实现策略】：

1. 先进行无效输入判断；
2. 创建一个临时节点 tmpB，用来保存链表 B 的头节点；
3. 双重循环，找出在第二链表上第一个与第一链表相同的节点。

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    // Solution1：枚举
    ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        // 无效输入判断
        if (headA == null || headB == null) return null;
        // 保存 headB 的头节点
        ListNode tmpB = headB;
        // 循环判断 A 中的节点是否有和 B 中节点相同的
        while (headA != null) {
            // 让 headB 回到头节点上来
            headB = tmpB;
            while (headB != null) {
                if (headA == headB) return headA;
                // 不同的话，就让 B 移动到下一个节点
                headB = headB.next;
            }
            headA = headA.next;
        }
        // 两个链表没有公共节点，返回null
        return null;
    }
}

2.2 辅助栈 – O(m+n)

时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(n)

【解题思路】：
如果我们从两个链表的尾部开始往前比较，那么最后一个相同的节点就是我们要找的节点。我们可以通过栈来解决这个问题：分别把两个链表的节点放入两个栈里，这样两个链表的尾节点就位于两个栈的栈顶，接下来比较两个栈顶的节点是否相同。如果相同，则把栈顶弹出接着比较下一个栈顶，直到找到最后一个相同的节点。
……
【实现策略】：

1. 遍历两个链表，并分别将链表存入两个辅助栈中；
2. 将两个辅助栈分别出栈，找出最后一个共同节点，该节点即为第一个公共节点

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    // Solution2：辅助栈
    ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        // 无效输入判断
        if (headA == null || headB == null) return null;

        // 定义两个辅助栈，用来分别存储链表 A 和 B
        Stack<ListNode> stackA = new Stack<>();
        Stack<ListNode> stackB = new Stack<>();

        // 遍历链表A，并将节点全部存入stackA
        while (headA != null) {
            stackA.push(headA);
            headA = headA.next;
        }
        // 遍历链表B，并将节点全部存入stackB
        while (headB != null) {
            stackB.push(headB);
            headB = headB.next;
        }

        ListNode pre = null;
        // 将两个辅助栈分别出栈，找出最后一个共同节点，该节点即为第一个公共节点
        while (!stackA.isEmpty() && !stackB.isEmpty()) {
            // 如果 A 和 B 当前的栈顶元素不同，则直接返回栈顶节点
            if (stackA.peek() != stackB.peek()) break;
            // 如果相同，则弹出
            pre = stackA.pop();
            stackB.pop(); 
        }


        // 两个链表没有公共节点，返回null
        return pre;
    }
}

2.3 双指针 – O(m+n)

时间复杂度O(m+n)，空间复杂度O(1)

【解题思路】：
我们使用两个指针 node1，node2 分别指向两个链表 headA，headB 的头结点，然后同时分别逐结点遍历，当 node1 到达链表 headA 的末尾时，重新定位到链表 headB 的头结点；当 node2 到达链表 headB 的末尾时，重新定位到链表 headA 的头结点。
这样，当它们相遇时，所指向的结点就是第一个公共结点。
……

如上图所示：

• headA 到首个公共节点的距离为 a-c；
• headB 到首个公共节点的距离为 b-c；

……

• 指针 A 先遍历完链表 headA ，再开始遍历链表 headB ，当走到 首个公共节点 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 首个公共节点 时，共走步数为：b+(a−c)；
• 此时，我们就可以得到：a+(b−c)=b+(a−c)

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    // Solution3：
    ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        // 无效输入判断
        if (headA == null || headB == null) return null;
        ListNode A = headA, B = headB;
        while (A != B) {
            A = A != null ? A.next : headB;
            B = B != null ? B.next : headA;
        }
        
        // 两个链表没有公共节点，返回null
        return A;
    }
}

3. 参考资料

[1] 图解 双指针法，浪漫相遇
[2] 剑指 Offer 52. 两个链表的第一个公共节点（双指针，清晰图解）