面试题 52. 两个链表的第一个公共节点

题目描述

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。

 

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，如果两个列表相交则不能为 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。
• 本题与主站 160 题相同：https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/

解法

方法一：双指针

我们可以用两个指针 \(a\) 和 \(b\) 分别指向两个链表的头节点，然后同时分别向后遍历，当 \(a\) 到达链表 \(A\) 的末尾时，令 \(a\) 指向链表 \(B\) 的头节点；当 \(b\) 到达链表 \(B\) 的末尾时，令 \(b\) 指向链表 \(A\) 的头节点。这样，当它们相遇时，所指向的节点就是第一个公共节点。

时间复杂度 \(O(m + n)\)，其中 \(m\) 和 \(n\) 分别为两个链表的长度。空间复杂度 \(O(1)\)。

Python3JavaC++GoTypeScriptJavaScriptC#Swift

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None


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

/**
 * 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) {
        ListNode a = headA, b = headB;
        while (a != b) {
            a = a == null ? headB : a.next;
            b = b == null ? headA : b.next;
        }
        return a;
    }
}

/**
 * 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) {
        ListNode *a = headA, *b = headB;
        while (a != b) {
            a = a ? a->next : headB;
            b = b ? b->next : headA;
        }
        return a;
    }
};

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func getIntersectionNode(headA, headB *ListNode) *ListNode {
    a, b := headA, headB
    for a != b {
        if a != nil {
            a = a.Next
        } else {
            a = headB
        }
        if b != nil {
            b = b.Next
        } else {
            b = headA
        }
    }
    return a
}

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * class ListNode {
 *     val: number
 *     next: ListNode | null
 *     constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.next = (next===undefined ? null : next)
 *     }
 * }
 */

function getIntersectionNode(headA: ListNode | null, headB: ListNode | null): ListNode | null {
    let a = headA;
    let b = headB;
    while (a != b) {
        a = a ? a.next : headB;
        b = b ? b.next : headA;
    }
    return a;
}

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.next = null;
 * }
 */

/**
 * @param {ListNode} headA
 * @param {ListNode} headB
 * @return {ListNode}
 */
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
    let a = headA;
    let b = headB;
    while (a != b) {
        a = a ? a.next : headB;
        b = b ? b.next : headA;
    }
    return a;
};

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     public int val;
 *     public ListNode next;
 *     public ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public ListNode GetIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
        ListNode a = headA, b = headB;
        while (a != b) {
            a = a == null ? headB : a.next;
            b = b == null ? headA : b.next;
        }
        return a;
    }
}

/* public class ListNode {
*     public var val: Int
*     public var next: ListNode?
*     public init(_ val: Int) {
*         self.val = val
*         self.next = nil
*     }
* }
*/

class Solution {
    func getIntersectionNode(_ headA: ListNode?, _ headB: ListNode?) -> ListNode? {
        var a = headA
        var b = headB

        while a !== b {
            a = a == nil ? headB : a?.next
            b = b == nil ? headA : b?.next
        }

        return a
    }
}

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