题目描述
编写一个程序,找到两个单链表相交的起始节点。
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: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
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。
解法1:暴力破解(双循环)
在链表A中的每个元素,都去链表B中寻找是否存在,需执行m*n次
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
// 如果其中一个为空,返回null
if (headA == null || headB == null) return;
ListNode A = headA;
while (null != A) {
ListNode B = headB;
while (null != B){
// 如果相等则返回交点
if (B == A){
return A;
}
// 不相等则继续循环链表B
B = B.next;
}
// 单次循环结束,A链表前移
A = A.next;
}
return null;
}
}
时间复杂度:O(mn),m为链表A的长度,n为链表B的长度
空间复杂度:O(1)
解法2:哈希表
遍历链表A中的元素,引用存入HashMap
遍历链表B中的元素,依次去检查HashMap中是否存在该元素,若存在则返回,遍历结束不存在则返回null
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
if (null == headA || null == headB) return null;
HashMap<ListNode, Integer> map = new HashMap<>();
// 将链表A中数据存入map中
while (null != headA){
map.put(headA, headA.val);
headA = headA.next;
}
// 遍历链表B,在map中查找是否存在,若存在则返回该结点
while (null != headB){
if (map.containsKey(headB)){
return headB;
}
headB = headB.next;
}
// 链表B遍历结束,返回null
return null;
}
}
时间复杂度:O(m+n),m为链表A的长度,n为链表B的长度
空间复杂度:O(m)或者O(n)
解法3:双指针
这个解法的思想是:
A、B两个链表长度不同,若两个链表有交点,则相交时走过的路程相同
即 A+B = B+A,所以遍历A+B和遍历B+A一定是同时结束
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
if (headA == null || headB == null) return null;
ListNode A = headA, B = headB;
// 当没有相交时循环
while (A != B) {
// 链表A到达末尾时,使链表A指向headB的头结点,否则前移
A = A == null ? headB : A.next;
// 链表B到达末尾时,使链表B指向headA的头结点,否则前移
B = B == null ? headA : B.next;
}
// 两个链表没有交点时,会一起到达终点,都为null
return A;
}
}
时间复杂度:O(m+n),m为链表A的长度,n为链表B的长度
空间复杂度:O(1)