1. 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。
2. 解题思路
2.1 双指针法 （时间 O(m+n), 空间 O(1) ）
本题与 另外两题 链表的问题类似（ 【LeetCode】141 环形链表 I，142. 环形链表 II（找环形链表圆环的入口）.）
首先，创建两个指针 pA 和 pB，分别初始化为链表 A 和 B 的头结点。然后让它们向后逐结点遍历。当 pA 到达链表的尾部时，将它重定位到链表 B 的头结点 (你没看错，就是链表 B); 类似的，当 pB 到达链表的尾部时，将它重定位到链表 A 的头结点。
若在某一时刻 pA 和 pB 相遇，则 pA或者pB 即为相交结点。
可以理解成两个人速度一致， 走过的路程一致。那么肯定会同一个时间点到达终点。如果到达终点之后的最后一段路两人都走的话，那么这段路上俩人肯定是肩并肩手牵手的。
A 链表长度为 (m + d)，B 链表长度为 (n + d)
那么按照上述的走法，最终 A 的路程 = (m+d+n) == B 的路程 = (n+d+m)
路程相同，而且速度相同，那么最终肯定同时到达终点
Python 代码
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
pA = headA
pB = headB
################### 【复杂写法】 #####################
# while(pA != pB):
# if pA is None:
# pA = headB
# else:
# pA = pA.next
# if pB is None:
# pB = headA
# else:
# pB = pB.next
################### 【简易写法】 #########################
while(pA != pB):
pA = headB if pA is None else pA.next # 最后不能写成 pA = pA.next
pB = headA if pB is None else pB.next
return pA
2.2 哈希表法 （时间 O(m+n), 空间 O(n) / O(m) ）
遍历链表 A 并将每个结点的地址/引用存储在哈希表中。然后检查链表 B 中的每一个结点 b( i ) 是否在哈希表中。若在，则 b( i ) 为相交结点。
Java 代码
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
Set set=new HashSet();
while(headA!=null){
set.add(headA);
headA=headA.next;
}
while(headB!=null){
if(set.contains(headB)){
return headB;
}
headB=headB.next;
}
return null;
}
}
3. 举一反三
其实本题所采用的方法是 中学所学的 “追及问题”。类似的题目以及更详尽的原理解释详见以下文章
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