【LeetCode】【剑指offer】【两个链表的第一个公共节点】

发布于:2023-01-10 ⋅ 阅读:(455) ⋅ 点赞:(0)

 剑指 Offer 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。

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。
 

注意:

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。
本题与主站 160 题相同:https://leetcode-

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/liang-ge-lian-biao-de-di-yi-ge-gong-gong-jie-dian-lcof
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一开始是认为两个链表重合的话,那么它们的链表尾一定会是相同的,于是想采用两个栈将两个链表中的结点分别压入两个栈汇中,然后同时从两个栈中取出数据,找到两个栈中最后一次取出的相同的数据就是我们的返回结果。

但是这道题官方的测试用例中的链表可能是从头重合,然后尾部不重合的。

官方的测试用例中有A链表为3->2,B链表为3的。

所以我们采用下面这个,用一个map来记录A链表中的所有结点是否被访问过,然后再遍历B中的所有结点,看B中的结点A中是否也有。 

/**
 * 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) {
        map<ListNode*,int> record;
        ListNode* temp=headA;
        while(temp!=nullptr)
        {
            record[temp]=1;
            temp=temp->next;
        }
        temp=headB;
        while(temp!=nullptr)
        {
            if(record[temp])
            {
                return temp;
            }
            temp=temp->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

但是上面这种算法太慢了,我们可以使用下面这种双圈指针法

 

[4,1,8,4,5]

[5,0,1,8,4,5] 

对于上面两个链表,我们可以使用两根指针p1,p2同时从A链表和B链表从前向后遍历,如果p1先走到头了,也就是我们的p1==nullptr,就将我们的p1指向B链表的头结点

如果我们的p2走到头了,也就是p2==nullptr,就将我们的p2指向A链表的头结点

p1:        4->1->8->4->5->5->0->1->8->4->5

p2:       5->0->1->8->4->5->4->1->8->4->5

从上面的遍历结果我们发现从标红的位置开始,我们的两个指针指向的结点重合了,所以我们判断跳出的条件就是p1指针和p2指针指向的结点是一样的。

为什么会发生这种情况?

因为我们原本链表因为长度不同,所以在遍历的过程中我们的两个结点并不能同时到达相交的结点,但是这种方法让我们的链表A和B连接了起来,也就是我们的p1和p2所走过的结点数量是相同的,并最终能够同时到达最终的结点。

A        [4,1,8,4,5]

B        [5,0,1,8,4,5] 

这里我们观察到A链表前面的[4]和B链表前面的[5,0]长度是不同的,那么怎么才能让我们链表同时走到相同的部分呢?就是让p1走完A链表之后,再走B链表前面的[5,0],让p2走完B链表之后,再走A链表前面的[4],也就是说,我们的p1,p2其实都会将[4]和[5,0]部分遍历一遍,最终就同时到达了重合的链表的位置。

如果两条链表不重合怎么办?

A        [4,1,2,3,8]

B        [5,0] 

上面两根链表是不重合的,但是我们上述的算法依然有效。也就是p1,先遍历一遍A,再从B链表的头结点遍历一遍B

我们的p2先遍历一遍B再从A链表的头结点开始遍历一遍A。

也就是说我们的p1和p2都会将A,B链表遍历一遍,并且同时到达A,B链表的结尾,也就是nullptr,并随着p1==p2的跳出条件,将nullptr返回。

// /**
//  * 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 *p1=headA;
        ListNode *p2=headB;

        while(p1!=p2)
        {
            if(p1!=nullptr)
            {
                p1=p1->next;
            }
            else
            {
                p1=headB;
            }
            if(p2!=nullptr)
            {
                p2=p2->next;
            }
            else
            {
                p2=headA;
            }
        }
        return p1;
    }
};

 

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