相交链表

(leetcode 160)

给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请你找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表不存在相交节点，返回 null 。

两个链表在节点 c1 开始相交：

评测系统的输入如下（你设计的程序不适用此输入）： intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0 listA - 第一个链表 listB - 第二个链表 skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数 skipB - 在 listB 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被视作正确答案。

sample:

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at '8'
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 [5,6,1,8,4,5]。
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。

输入：intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at '2'
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 [1,9,1,2,4]，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。

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
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。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

两种方法

方法一哈希集合

cpp sample

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        unordered_set<ListNode *> visited;
        ListNode *temp = headA;
        while (temp != nullptr) {
            visited.insert(temp);
            temp = temp->next;
        }
        temp = headB;
        while (temp != nullptr) {
            if (visited.count(temp)) {
                return temp;
            }
            temp = temp->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

方法二双指针

cpp sample

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        // 边界判断
        if (headA == NULL || headB == NULL) return NULL;

        // 设置一个指针 pointA，指向链表 A 的头节点
        ListNode *pointA = headA;

        // 设置一个指针 pointB，指向链表 B 的头节点
        ListNode *pointB = headB;

        // 指针 pointA 和 指针 pointB 不断向后遍历，直到找到相交点
        // 不用担心会跳不出这个循环，实际上在链表 headA 长度和链表 headB 长度的之和减一
        // pointA 和 pointB 都会同时指向 null
        // 比如 headA 的长度是 7，headB 的长度是 11，这两个链表不相交
        // 那么 pointA 移动了 7 + 11 - 1 次之后，会指向 null
        // pointB 移动了 7 + 11 - 1  次之后，也指向 null
        // 这个时候就跳出了循环
        while (pointA != pointB) {
            // 指针 pointA 一开始在链表 A 上遍历，当走到链表 A 的尾部即 null 时，跳转到链表 B 上 
            if( pointA == NULL){
                // 指针 pointA 跳转到链表 B 上  
                pointA = headB;
            }else{
                // 否则的话 pointA 不断的向后移动
                pointA = pointA->next;
            }

             // 指针 pointB 一开始在链表 B 上遍历，当走到链表 B 的尾部即 null 时，跳转到链表 A 上 
            if( pointB == NULL){
                // 指针 pointA 跳转到链表 B 上  
                pointB = headA;
            }else{
                // 否则的话 pointB 不断的向后移动
                pointB = pointB->next;
            }
        }

        // 1、此时，pointA 和 pointB 指向那个相交的节点，返回任意一个均可
        // 2、此时，headA 和 headB 不相交，那么 pointA 和 pointB 均为 null，也返回任意一个均可
        return pointA;
    }
};