牛客网新出了一个算法速刷 TOP101 题单,按照标签进行分类刷题,涵盖了链表、二分查找、排序、二叉树、堆、栈、队列、哈希、递归、回溯算法、动态规划、字符串、双指针、贪心算法、模拟算法等多个高频知识考点,准备校招、临时突击算法面试的同学可以根据这份题单进行系统的刷题。

题单地址:https://www.nowcoder.com/link/pc_kol_wsx

一、题目描述

给你两个单链表的头节点 headAheadB ,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

图示两个链表在节点 c1 开始相交

img

题目数据 保证 整个链式结构中不存在环。

二、题目解析

这道题目如果模拟一下很容易发现一个规律:无论 A、B 两个链表是否有相交点,最终都会指向一个相同的节点,要么是它们的公共尾部,要么是 NULL

让指针 pointApointB 分别指向链表 A 和链表 B 的头结点,之后两个指针分别以步幅为 1 的速度向链表的尾部遍历。

  • 当指针 pointA 遍历到链表 A 的尾节点时,此时指针 pointA 走了 a 个节点,将指针 pointA 指向链表 B 的头部,继续向后遍历,直至走到 c1,此时指针 pointA 总共走了 a + ( b - c ) 步。
  • 当指针 pointB 遍历到链表 B 的尾节点时,此时指针 pointB 走了 b 个节点,将指针 pointB 指向链表 A 的头部,继续向后遍历,直至走到 c1,此时指针 pointB 总共走了 b + ( a - c ) 步。

根据数学知识,a + ( b - c ) = b + ( a - c ) ,如果 c > 0,表明两链表有公共尾部, c1 存在,两两链表同时到达 c1;如果 c = 0,表明两链表没有公共尾部,指针 pointApointB 都指向 NULL

三、参考代码

// 本题文字版详解请访问下方网站
// https://www.algomooc.com
// 作者:程序员吴师兄
public 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 长度的最小公倍数的情况下
        // 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 = 77 次之后,会指向 null
        // pointB 移动了 7 * 11 = 77 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 不想交,那么 pointA 和 pointB 均为 null,也返回任意一个均可
        return pointA;
    }
}