Intersection of Two Linked Lists -- leetcode

标签：leetcode   链表   交点   

Write a program to find the node at which the intersection of two singly linked lists begins.

For example, the following two linked lists:

A:          a1 → a2
                   ↘
                     c1 → c2 → c3
                   ↗            
B:     b1 → b2 → b3

begin to intersect at node c1.

Notes:

• If the two linked lists have no intersection at all, return null.
• The linked lists must retain their original structure after the function returns.
• You may assume there are no cycles anywhere in the entire linked structure.
• Your code should preferably run in O(n) time and use only O(1) memory.

算法一：

设立2个指针，各指向一个链表头部。

同时向前，直到找到相同节点。

当指针遍历到链表尾部时，该指针重新指向另一链表的头部。

算法能工作的原理为：

设两者有交点。  

A 链表的节点数为 m + c

B 链表的节点数为 n + c

其中， c为 相交节点数。  即共享的节点数。

m, n则为链表各自不节享节数。

则有 m + c + n == n + c + m

此式意义为：

设p1 初始指向A链表，p2初始指向B链表。

当p1 经过遍历完A链表(m+c个节点)，并且遍历B链表n个节点后，p1来到交点处。

而此时p2 也刚好到了交点处。即遍历完B链表（n+c个节点）， 且遍历A链表m个节点。

故能找到交点。

下面代码，当不存在交点时，如何退出循环的呢。

p1在遍历完A链表，并遍历完B链表后，此时，它到B链表末尾；

而此时p2，遍历完B链表，也一定处在A链表末尾；   因为两个指针都完成把两个链表同时遍历一次。

即此时，p1和p2指针同时为空。

所以在两个链表不存在交点时，遍历的结点数为两个链表之和。

另外，如果两个链表长度相等情况下，将会提前结束。即只需遍历完一个链表长度。

下面这行代码，是处理交点不存在时的关键：

if (p1 == p2)
                return p1;

在leetcode 上实际执行时间为52ms。

/**
 * 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) {
        if (!headA || !headB)
            return NULL;
        
        ListNode *p1 = headA;
        ListNode *p2 = headB;
        while (p1 != p2) {
            p1 = p1->next;
            p2 = p2->next;
            
            if (p1 == p2)
                return p1;
                
            if (!p1) p1 = headB;
            if (!p2) p2 = headA;
        }
        return p1;
    }
};

算法二

此算法为较常见的思路：

1. 先统计两者链表的长度。

2. 设立2指针，分表指向两个链表。 并使较长的链表，先行步进指针。步进的步数，为长度差值。

3. 然后作比较，并同时步进2个针指针。

此算法在leetcode上实际执行时间为56ms。

对比起来，此算法的时间复杂度，并不差于算法一。

class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if (!headA || !headB)
            return NULL;
        
        int sizeA = 0;
        ListNode *p = headA;
        while (p) {
            p = p->next;
            ++sizeA;
        }
        
        int sizeB = 0;
        p = headB;
        while (p) {
            p = p->next;
            ++sizeB;
        }
        
        while (sizeA > sizeB) {
            headA = headA->next;
            --sizeA;
        }
        
        while (sizeB > sizeA) {
            headB = headB->next;
            --sizeB;
        }
        
        while (headA && headA != headB) {
            headA = headA->next;
            headB = headB->next;
        }
        
        return headA;
    }
};

Intersection of Two Linked Lists -- leetcode

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原文地址：http://blog.csdn.net/elton_xiao/article/details/46572097