剑指 Offer II 023. 两个链表的第一个重合节点

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剑指 Offer II 023. 两个链表的第一个重合节点

题目描述

给定两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点，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 。

 

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：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 [5,0,1,8,4,5]。
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：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 [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
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
• 0 <= 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 + 1] == listB[skipB + 1]

 

进阶：能否设计一个时间复杂度 O(n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

 

注意：本题与主站 160 题相同：https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/

解法

方法一：双指针

我们使用两个指针 $a$, $b$ 分别指向两个链表 $headA$, $headB$。

同时遍历链表，当 $a$ 到达链表 $headA$ 的末尾时，重新定位到链表 $headB$ 的头节点；当 $b$ 到达链表 $headB$ 的末尾时，重新定位到链表 $headA$ 的头节点。

若两指针相遇，所指向的结点就是第一个公共节点【路径点数一样】。若没相遇，说明两链表无公共节点，此时两个指针都指向 null，返回其中一个即可。

时间复杂度 $O(m+n)$，其中 $m$ 和 $n$ 分别是链表 $headA$ 和 $headB$ 的长度。空间复杂度 $O(1)$。

Python3

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = Noneclass Solution:def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:a,b=headA,headBwhile a!=b: #退出时：a=b=none or nodea=a.next if a else headBb=b.next if b else headAreturn a 

Java

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     int val;*     ListNode next;*     ListNode(int x) {*         val = x;*         next = null;*     }* }*/
public class Solution {public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {ListNode a = headA, b = headB;while (a != b) {a = a == null ? headB : a.next;b = b == null ? headA : b.next;}return a;}
}

C++

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     ListNode *next;*     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {ListNode *a = headA, *b = headB;while (a != b) {a = a ? a->next : headB;b = b ? b->next : headA;}return a;}
};

Go

/*** Definition for singly-linked list.* type ListNode struct {*     Val int*     Next *ListNode* }*/
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {a, b := headA, headBfor a != b {if a == nil {a = headB} else {a = a.Next}if b == nil {b = headA} else {b = b.Next}}return a
}

TypeScript

/*** Definition for singly-linked list.* class ListNode {*     val: number*     next: ListNode | null*     constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {*         this.val = (val===undefined ? 0 : val)*         this.next = (next===undefined ? null : next)*     }* }*/function getIntersectionNode(headA: ListNode | null, headB: ListNode | null): ListNode | null {let a = headA;let b = headB;while (a != b) {a = a ? a.next : headB;b = b ? b.next : headA;}return a;
}

JavaScript

/*** Definition for singly-linked list.* function ListNode(val) {*     this.val = val;*     this.next = null;* }*//*** @param {ListNode} headA* @param {ListNode} headB* @return {ListNode}*/
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {let a = headA;let b = headB;while (a != b) {a = a ? a.next : headB;b = b ? b.next : headA;}return a;
};

Swift

/*** Definition for singly-linked list.* public class ListNode {*     public var val: Int*     public var next: ListNode?*     public init(_ val: Int) {*         self.val = val*         self.next = nil*     }* }*/class Solution {func getIntersectionNode(_ headA: ListNode?, _ headB: ListNode?) -> ListNode? {var a = headAvar b = headBwhile a !== b {a = a == nil ? headB : a?.nextb = b == nil ? headA : b?.next}return a}
}