力扣算法-Day1-编程知识

160. 相交链表

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。如果两个链表没有交点，返回 null 。

示例 1：

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：

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 。

思路：

暴力解：

先遍历出两条链表的长度，并调整长链表的指针起始位置，使得两个链表剩余长度相等。然后同时遍历两个链表，直到找到相交的节点或者到达链表末尾。如果不相交：最后都指向NULL，如果相交：最后指向相交的那个地址；

还有双指针的解法，感觉这个好难想到！！

双指针：

只有当链表 headA 和 headB 都不为空时，两个链表才可能相交。因此首先判断链表 headA 和 headB 是否为空，如果其中至少有一个链表为空，则两个链表一定不相交，返回 NULL。

当链表 headA 和headB 都不为空时，创建两个指针 pA 和 pB，初始时分别指向两个链表的头节点headA 和headB，然后将两个指针依次遍历两个链表的每个节点。具体做法如下：

每步操作需要同时更新指针 pA 和 pB。

如果指针 pA 不为空，则将指针 pA 移到下一个节点；如果指针 pB 不为空，则将指针 pB 移到下一个节点。

如果指针 pA 为空，则将指针 pA 移到链表 headB 的头节点；如果指针 pB 为空，则将指针 pB 移到链表headA 的头节点。

当指针 pA 和pB 指向同一个节点或者都为空时，返回它们指向的节点或者 NULL。

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
来源：力扣（LeetCode）

暴力解：

/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {*     int val;*     struct ListNode *next;* };*/
struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {struct ListNode* head1 = headA;struct ListNode* head2 = headB;//记录他们两个的长度int aLen = 0, blen = 0;while (head1) {head1 = head1->next;aLen++;}while (head2){head2 = head2->next;blen++;}if (aLen>blen) {for (int i=0; i < aLen-blen; i++) {headA = headA->next;}} else {for (int i=0; i<blen-aLen; i++)headB = headB->next;}while (headA !=headB) {headA = headA->next;headB = headB->next;}return headA;
}

双指针：

证明：

下面提供双指针方法的正确性证明。考虑两种情况，第一种情况是两个链表相交，第二种情况是两个链表不相交。

情况一：两个链表相交

链表headA 和 headB 的长度分别是 m和 n。假设链表 headA 的不相交部分有 a个节点，链表headB 的不相交部分有 b个节点，两个链表相交的部分有 c 个节点，则有 a+c=m，b+c=n。

如果 a=b，则两个指针会同时到达两个链表相交的节点，此时返回相交的节点；

如果 a≠b，则指针 pA 会遍历完链表 headA，指针 pB 会遍历完链表headB，两个指针不会同时到达链表的尾节点，然后指针 pA 移到链表 headB 的头节点，指针 pB 移到链表 headA 的头节点，然后两个指针继续移动，在指针 pA 移动了 a+c+b 次、指针 pB 移动了 b+c+a 次之后，两个指针会同时到达两个链表相交的节点，该节点也是两个指针第一次同时指向的节点，此时返回相交的节点。

情况二：两个链表不相交

链表 headA 和 headB 的长度分别是 m 和 n。考虑当 m=n 和 m≠n时，两个指针分别会如何移动：

如果 m=n，则两个指针会同时到达两个链表的尾节点，然后同时变成空值 NULL，此时返回 NULL；

如果 m≠n，则由于两个链表没有公共节点，两个指针也不会同时到达两个链表的尾节点，因此两个指针都会遍历完两个链表，在指针 pA 移动了 m+n 次、指针 pB 移动了 n+m 次之后，两个指针会同时变成空值NULL，此时返回 NULL。

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
来源：力扣（LeetCode）

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {if (headA == NULL || headB == NULL) {return NULL;}struct ListNode *pA = headA, *pB = headB;while (pA != pB) {pA = pA == NULL ? headB : pA->next;pB = pB == NULL ? headA : pB->next;}return pA;
}/*
作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/
来源：力扣（LeetCode）
*/