160. 相交链表

编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。

示例 1：

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• 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:

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• 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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists
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• 1.常规解法

思路：
1.分别计算出链表 A 和 B 的长度 lenA 和 lenB
2.|lenA - lenB| 计算出长度差 abs，让长度较长的链表先走 abs
3.在比较 pA == pB 相等返回即可

image.png

public static class ListNode {

        private int val;
        private ListNode next;

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) return null;
        ListNode pA = headA;
        ListNode pB = headB;
        int lenA = 0, lenB = 0;
        while (pA != null) {
            lenA++;
            pA = pA.next;
        }
        while (pB != null) {
            lenB++;
            pB = pB.next;
        }
        pA = headA;
        pB = headB;
        int dif = lenA - lenB;
        if (dif > 0) {
            while (dif != 0) {
                dif--;
                pA = pA.next;
            }
        } else {
            int abs = Math.abs(dif);
            while (abs != 0) {
                abs--;
                pB = pB.next;
            }
        }
        while (pA != pB) {
            pA = pA.next;
            pB = pB.next;
        }
        return pA;
    }

复杂度分析：
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1),只需要常数级别的空间

• 2.双指针法

思路：
1.初始化两个指针 pA pB 分别指向两个链表的头节点
2.分别遍历这两个链表，如果 pA == null，则把 pA = headB；而 pb == null 时，把 pB = headA
这样做的目的是消除两个链表的长度差
3.当 pA == pB 时，就是我们要找的相交链表

public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) return null;
        ListNode pA = headA, pB = headB;
        while (pA != pB) {
            pA = pA == null ? headB : pA.next;
            pB = pB == null ? headA : pB.next;
        }
        return pA;
    }

复杂度分析：
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

• 3.set集合法

思路：
1.将链表 A 添加到set集合中
2.遍历链表 B， 判断set中是否包含 pB, 如果包含，返回pB即可，不包含则 pB = pB.next

public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) return null;
        Set<ListNode> set = new HashSet<>();
        ListNode pA = headA;
        ListNode pB = headB;
        while (pA != null) {
            set.add(pA);
            pA = pA.next;
        }
        while (pB != null) {
            if (set.contains(pB)) {
                return pB;
            } else {
                pB = pB.next;
            }
        }
        return null;
    }

复杂度分析：
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)，由于使用了set 存储链表元素，所以空间复杂度为O(n)

• 4.入栈法

思路：
1.将两个链表分别压入栈
2.每次比较栈顶元素是否相同， 如果相同，则出栈，直到元素不相同位置，返回上一个出栈的元素即可

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public static ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        if (headA == null || headB == null) return null;
        Stack<ListNode> stackA = new Stack<>();
        Stack<ListNode> stackB = new Stack<>();
        ListNode pA = headA;
        ListNode pB = headB;
        while (pA != null) {
            stackA.push(pA);
            pA = pA.next;
        }
        while (pB != null) {
            stackB.push(pB);
            pB = pB.next;
        }
        ListNode res = null;
        while (!stackA.empty() && !stackB.empty() && stackA.peek() == stackB.peek()) {
            res = stackA.peek();
            stackA.pop();
            stackB.pop();
        }
        return res;
    }

复杂度分析：
时间复杂度：O(n)
空间复杂度: O(n)，由于开辟了多余的栈空间，导致时间复杂度很高

• 源码

• 我会随时更新新的算法，并尽可能尝试不同解法，如果发现问题请指正

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