链表题（4）-编程知识

本章内容

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今天继续给大家带来链表的相关练习题。

相交链表

这道题来自力扣网，链接给大家奉上：

https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/submissions/483011644/

题目描述：
给你两个单链表的头节点 headA 和 headB ，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：

在这里插入图片描述

题目数据保证整个链式结构中不存在环。

注意，函数返回结果后，链表必须保持其原始结构。

自定义评测：

评测系统的输入如下（你设计的程序不适用此输入）：

intersectVal - 相交的起始节点的值。如果不存在相交节点，这一值为 0
listA - 第一个链表
listB - 第二个链表
skipA - 在 listA 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
skipB - 在 listB 中（从头节点开始）跳到交叉节点的节点数
评测系统将根据这些输入创建链式数据结构，并将两个头节点 headA 和 headB 传递给你的程序。如果程序能够正确返回相交节点，那么你的解决方案将被视作正确答案。
示例 1：
在这里插入图片描述

输入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,6,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
输出：Intersected at ‘8’
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 [5,6,1,8,4,5]。
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。
— 请注意相交节点的值不为 1，因为在链表 A 和链表 B 之中值为 1 的节点 (A 中第二个节点和 B 中第三个节点) 是不同的节点。换句话说，它们在内存中指向两个不同的位置，而链表 A 和链表 B 中值为 8 的节点 (A 中第三个节点，B 中第四个节点) 在内存中指向相同的位置。

示例 2：
在这里插入图片描述
输入：intersectVal = 2, listA = [1,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
输出：Intersected at ‘2’
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 [1,9,1,2,4]，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：

在这里插入图片描述
输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：null
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。
这两个链表不相交，因此返回 null 。

提示：

listA 中节点数目为 m
listB 中节点数目为 n
1 <= m, n <= 3 * 104
1 <= Node.val <= 105
0 <= skipA <= m
0 <= skipB <= n
如果 listA 和 listB 没有交点，intersectVal 为 0
如果 listA 和 listB 有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

思路：
首先，我们需要确认两个链表是否相交，这个比较简单，我们遍历两个链表到最后一个节点，看两个节点是否相等即可，如果相等，就代表这两个链表相交，不相等就代表两个链表不相交。这就是第一步的思路。

之后就很好想了，我们算出两个链表的长度，得到相对差值k，让长的先走k步，之后两个链表一起走，相等的时候就代表到了相交节点。

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {struct ListNode* ListA=headA;struct ListNode* ListB=headB;int lenA=1;int lenB=1;while(ListA->next!=NULL)//A链表遍历至最后{lenA++;ListA=ListA->next;}while(ListB->next!=NULL)//B链表遍历至最后{lenB++;ListB=ListB->next;}if(ListA!=ListB)//如果两个链表最后节点不相等代表不相交则返回空指针。{return NULL;}int n=abs(lenA-lenB);//设n为相对差值struct ListNode* longlist=headA;//假设A为长链表，B为短链表struct ListNode* shortlist=headB;if(lenA<lenB)//若假设错误，则B为长链表，A为短链表{longlist=headB;shortlist=headA;}while(n--)//长链表先走n步{longlist=longlist->next;}while(longlist!=shortlist)//长锻链表一起走，相等时停止{longlist=longlist->next;shortlist=shortlist->next;}return longlist;//返回此时的节点，即为相交节点。
}

在这里我们并不知道哪个链表长哪个链表短，所以我们假设A链表长，如果假设错误，那么将长链表换位B链表即可，之后再进行走n步操作，再长短链表一起走即可找到相交节点了。（若还有不理解地方请具体看代码注释。）

环形链表I

本题依然取自力扣网，题目链接奉上：

https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/description/

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递。仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环，则返回 true 。否则，返回 false 。

示例 1：
在这里插入图片描述
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

示例2：

在这里插入图片描述
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

示例3：

在这里插入图片描述
输入：head = [1], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。

提示：

链表中节点的数目范围是 [0, 104]
-105 <= Node.val <= 105
pos 为 -1 或者链表中的一个有效索引。

思路：
这道题思路十分明确，仅判断链表是否有环即可，所以我们用快慢指针来遍历就好，如果快指针等于空指针了，说明该链表不带环，返回空指针即可，若快慢指针遍历至相等的时候，则说明该链表带环。

bool hasCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode* fast=head;struct ListNode* slow=head;while(fast&&fast->next)//快指针遍历{fast=fast->next->next;slow=slow->next;if(fast==slow)//若碰到快慢指针相等时，则说明一定是环形链表，因为慢指针等于快指针时，快指针一定遍历一遍了。{return true;}}return false;//快指针一定比慢指针先遍历完成，若返回false，则说明快指针或者快指针的next为空指针
}