剑指 Offer 52: 两个链表的第一个公共节点

[songyy5517]

输入两个链表，找出它们的第一个公共节点。

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。

分析 当两个链表的长度不确定时，我们想要同时遍历到两个链表的尾部，这时就可以使用双指针同时遍历两个链表。当一个指针到达链表末尾时，重新指向另一个链表的头节点。这样就能保证最终两个指针同时到达两个链表的尾部。

[songyy5517]

思路：双指针遍历相遇

1. 异常处理；
2. 定义双指针；
3. 当两指针未相遇时循环遍历链表；
   • 两指针相遇（相等）时的节点若不为空，则为公共节点；
   • 若两指针都为空，则说明两链表没有公共节点。
   • 若一个指针到达链表的末尾，则将其重置为另一个链表的头节点。（目的：保证下一次遍历时各自链表中剩下的节点数相等）
4. 返回相遇时指针指向的节点。

复杂度分析

• 时间复杂度： $O(M+N)$ ，两链表的长度分别为 $M$ 和 $N$ ，最坏情况下指针需要依次遍历两个链表；
• 空间复杂度： $O(1)$ ，仅额外定义了两个指针变量。

[songyy5517]

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) {
 *         val = x;
 *         next = null;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        // 思路：双指针相遇
        // 1. 异常处理
        if (headA == null || headB == null)
            return null;

        // 2. 双指针遍历链表
        ListNode pa = headA;
        ListNode pb = headB;

        // 3. 若指针到达链表尾部，则重置为另一个链表的头节点。
        while (pa != pb){    // ！若无公共节点，则会同时指向null，而不是陷入死循环
            pa = pa == null ? headB : pa.next;  // ！  ?:的写法
            pb = pb == null ? headA : pb.next;
        }

        return pa;
    }
}

// 为什么示例1的结果不是1？ 

[songyy5517]

不熟悉的地方

• ?:的写法: pa = pa == null ? headB : pa.next;

2023/5/18

• 重置节点的判断条件为：pa == null ? 而不是 pa.next == null ?，因为后者会直接跳过尾节点。

2024/1/18

• 遍历链表时，需要将null看成时一个节点。

2024/1/22 2024/3/14