所有的LeetCode题解索引，可以看这篇文章——【算法和数据结构】LeetCode题解。
一、题目
二、解法
思路分析：这道题题目蛮长的。说的大概意思就是对比指针地址，只要相等了，那就是相交节点。如果设置两个指针挨个遍历两个链表，那么复杂度非常高， O ( m ∗ n ) O(m*n) O(m∗n)。那么如何达到进阶的要求呢？首先我们要注意到，从相交节点开始，往后的节点是相同的（节点的下一个节点有且仅有一个），此外，链表是有长有短的，意味着长链表第lenB-lenA个节点之前不会是相交节点，那我们就从第lenB-lenA个节点开始查。如图，我们将两个链表分开右对齐放置，依次对比curA curB的地址，直到找到相交节点。关键点在于右对齐放置以后从最后节点开始，往前的节点位置上都是一一对应的，充分利用相交节点往后的节点都是相同节点的特点。
程序如下：
class Solution {
public:
ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {
ListNode* curA = headA;
ListNode* curB = headB;
int lenA = 0;
int lenB = 0;
while (curA != NULL) {
// 链表A长度
curA = curA->next;
lenA++;
}
curA = headB;
while (curB != NULL) {
// 链表B长度
curB = curB->next;
lenB++;
}
curA = headA;
curB = headB;
if (lenA < lenB) {
// 选出长链表A
swap(lenA, lenB);
swap(curA, curB);
}
int index = lenA - lenB;
while (index--) {
// A B链表右对齐
curA = curA->next;
}
while (curA != curB && curA != NULL) {
// 对比地址
curA = curA->next;
curB = curB->next;
}
return curA == NULL ? NULL : curA;
}
};
复杂度分析：
- 时间复杂度： O ( m + n ) O( m + n) O(m+n)， 用来计算两个链表的长度。
- 空间复杂度： O ( 1 ) O(1) O(1)。
三、完整代码
下面代码当中添加了测试主程序，难点在于相交节点的生成。这里我用【算法与数据结构】707、LeetCode设计链表的链表类，重载了addAtIndex将相交节点加进去。
# include <iostream>
using namespace std;
// 定义链表节点类结构体
struct ListNode {
int val;
ListNode* next;
ListNode() : val(0), next(NULL) {
};
ListNode(int input_val) : val(input_val), next(NULL) {
};
ListNode(int input_val, ListNode* input_next) : val(input_val), next(input_next) {
};
};
// 链表类
class MyLinkedList {
public:
// 构造函数
MyLinkedList() {
_FakeNode = new ListNode(0, NULL); // 虚假头结点
_size = 0;
}
// 成员函数
void addAtIndex(int index, int val);
void addAtIndex(int index, ListNode* InterNode);
void ChainGenerator(int arr[], int len);
void LinkListPrint(string str);
// 成员变量
int _size;
ListNode* _FakeNode;
};
// 在指定位置添加值
void MyLinkedList::addAtIndex(int index, int val) {
if (index > _size) return;
if (index < 0) index = 0;
ListNode* cur = _FakeNode; // 虚结点
// 需要断开上一一个阶段的链接，从插入位置的上一个索引开始处理
while (index--) {
cur = cur->next;
}
ListNode* pNewNode = new ListNode(val, cur->next);
cur->next = pNewNode;
_size++;
}
// 重载addAtIndex函数
void MyLinkedList::addAtIndex(int index, ListNode * InterNode) {
if (index > _size) return;
if (index < 0) index = 0;
ListNode* cur = _FakeNode; // 虚结点
// 需要断开上一一个阶段的链接，从插入位置的上一个索引开始处理
while (index--) {
cur = cur->next;
}
InterNode->next = cur->next;
cur->next = InterNode;
_size++;
}
void MyLinkedList::ChainGenerator(int arr[], int len) {
if (_FakeNode->next != NULL) return;
ListNode* head = new ListNode(arr[0], NULL);
ListNode* p = head;
for (int i = 1; i < len; i++) {
ListNode* pNewNode = new ListNode(arr[i], NULL);
p->next = pNewNode; // 上一个节点指向这个新建立的节点
p = pNewNode; // p节点指向这个新的节点
}
_FakeNode->next = head;
_size = len;
}
void MyLinkedList::LinkListPrint(string str) {
cout << str << endl;
ListNode* cur = _FakeNode;
while (cur->next != NULL) {
cout << cur->next->val << ' ' << cur->next << ' ';
cur = cur->next;
}
cout << endl;
}
class Solution {
public:
ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {
ListNode* curA = headA;
ListNode* curB = headB;
int lenA = 0;
int lenB = 0;
while (curA != NULL) {
// 链表A长度
curA = curA->next;
lenA++;
}
curA = headB;
while (curB != NULL) {
// 链表B长度
curB = curB->next;
lenB++;
}
curA = headA;
curB = headB;
if (lenA < lenB) {
// 选出长链表A
swap(lenA, lenB);
swap(curA, curB);
}
int index = lenA - lenB;
while (index--) {
// A B链表右对齐
curA = curA->next;
}
while (curA != curB && curA != NULL) {
// 对比地址
curA = curA->next;
curB = curB->next;
}
return curA == NULL ? NULL : curA;
}
};
int main()
{
int arrA[] = {
4, 1, 4, 5 };
int lenA = sizeof(arrA) / sizeof(int);
int arrB[] = {
5, 6, 1, 4, 5 };
int lenB = sizeof(arrB) / sizeof(int);
int val = 2;
ListNode* Node = new ListNode(2, NULL);
MyLinkedList m1;
MyLinkedList m2;
m1.ChainGenerator(arrA, lenA);
m2.ChainGenerator(arrB, lenB);
m1.addAtIndex(3, Node);
m2.addAtIndex(1, Node);
m1.LinkListPrint("链表A：");
m2.LinkListPrint("链表B：");
Solution s1;
ListNode* InterNode = s1.getIntersectionNode(m1._FakeNode->next, m2._FakeNode->next);
if (InterNode != NULL) {
cout << "相交节点的值：" << endl;
cout << InterNode->val << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
end