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36相交链表

36相交链表

作者: Jachin111 | 来源:发表于2020-08-17 12:58 被阅读0次

    编写一个程序,找到两个单链表相交的起始节点。

    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。

    解题思路:
    我们通常做这种题的思路是设定两个指针分别指向两个链表头部,一起向前走直到其中一个到达末端,另一个与末端距离则是两链表的 长度差。再通过长链表指针先走的方式消除长度差,最终两链表即可同时走到相交点。
    换个方式消除长度差: 拼接两链表。
    设长-短链表为 C,短-长链表为 D (分别代表长链表在前和短链表在前的拼接链表),则当 C 走到长短链表交接处时,D 走在长链表中,且与长链表头距离为 长度差;

    class Solution:
        def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
            ha, hb = headA, headB
            while ha != hb:
                ha = ha.next if ha else headB
                hb = hb.next if hb else headA
            return ha
    

    分别为链表A和链表B设置指针A和指针B,然后开始遍历链表,如果遍历完当前链表,则将指针指向另外一个链表的头部继续遍历,直至两个指针相遇。
    最终两个指针分别走过的路径为:
    指针A :a+c+b
    指针B :b+c+a
    明显 a+c+b = b+c+a,因而如果两个链表相交,则指针A和指针B必定在相交结点相遇。

    class Solution:
        def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
            if not headA or not headB:
                return None
            nodeA = headA
            nodeB = headB
            while(nodeA !=nodeB):
                nodeA = nodeA.next if nodeA else headB
                nodeB = nodeB.next if nodeB else headA
            return nodeA
    

    存链表节点进行查询
    (1)遍历链表A,并将其节点存入集合(2)遍历B的每个节点并在集合中进行查询,一旦遍历过程中查询到相同节点,即说明有交点,否则无

    class Solution:
        def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
            A = set()
            cur1 = headA
            cur2 = headB
            while cur1:
                A.add(cur1)
                cur1 = cur1.next
            while cur2:
                if cur2 in A:
                    return cur2
                cur2 = cur2.next
            return None
    

    算出链表距离差挨个对比
    分别遍历两个链表,并记录两链表的长度差n,将出现两种情况,(1)如果遍历完,尾部的空节点不是同一节点(内存地址不同),那么必然是不相交
    (2)若是同一节点,则说明两链表存在相交,让长链表先走n步,再同时开始走,并对比两个链表的当前节点,节点相等时即为交点

    class Solution:
        def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
            cur1 = headA
            cur2 = headB
            n = 0
            while cur1:
                n += 1
                cur1 = cur1.next
            while cur2:
                n -= 1
                cur2 = cur2.next
            if cur1 != cur2:
                return None
            cur1 = headA if n > 0 else headB
            cur2 = headB if cur1 == headA else headA
            n = abs(n)
            while n:
                n -= 1
                cur1 = cur1.next
            while cur1 != cur2:
                cur1 = cur1.next
                cur2 = cur2.next
            return cur1
    
            
            return None
    

    来源:力扣(LeetCode)

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