[剑指 Offer] 52. 两个链表的第一个公共节点

[frdmu]

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-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists/

 
 
 
解法一：
分别设两个指针，使指针分别指向距离终点相同的位置，再使两个指针一起向后遍历，直到找到交叉点或终点。代码如下：

/**
 * 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, *p2 = headB;
        int len1 = 0, len2 = 0;

        while (p1 != NULL) {
            len1++;
            p1 = p1->next;
        }        
        while (p2 != NULL) {
            len2++;
            p2 = p2->next;    
        }
        p1 = headA, p2 = headB;
        if (len1 > len2) {
            int n = len1 - len2;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                p1 = p1->next;    
            }    
        }
        if (len1 < len2) {
            int n = len2 - len1;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                p2 = p2->next;    
            }    
        }
        while (p1 != NULL) {
            if (p1 == p2) {
                return p1;    
            } else {
                p1 = p1->next;
                p2 = p2->next;        
            }    
        }
        
        return NULL;
    }
};

解法二：
哈希表。首先遍历链表A，将结点存入hashtable，再遍历链表B，如果此时某个结点在hashtable中，则此节点就是交点。代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        map<ListNode*, int> mp;
        
        for (ListNode* p = headA; p != NULL; p = p->next) {
            mp[p] = 1;     
        } 
        for (ListNode* p = headB; p != NULL; p = p->next) {
            if (mp.count(p) != 0) {
                return p;
            }
        }
        
        return NULL;
    }
};

解法三：
双指针。
最巧妙的一种，借用评论里面的一句话：两个跑速一样的人在不同长短的跑道里跑，怎么才能让他们遇见，不断交换他们的跑道，代码如下：

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if (headA == NULL || headB == NULL)
            return NULL;
        ListNode *p1 = headA, *p2 = headB;
        
        while (p1 != p2) {
            p1 = p1 == NULL ? headB : p1->next;
            p2 = p2 == NULL ? headA : p2->next; 
        }
        
        return p1;
    }
};

Refer:
两个链表的第一个公共节点