【LeetCode】两个链表的第一个重合节点 Java 题解

作者：Albert

2022-10-15
北京
本文字数：1472 字
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题目描述

给定两个单链表的头节点 headA 和 headB ，请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 。

图示两个链表在节点 c1 开始相交：

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。

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：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 [5,0,1,8,4,5]。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：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 [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 。
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思路分析

今天的算法题目是链表题目。题目需要我们找出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。对于新手来说，什么是链表呢？链表是一种用于存储数据的数据结构，通过如链条一般的指针来连接元素。它的特点是插入与删除数据十分方便，但寻找与读取数据的表现欠佳。链表删除、插入数据，操作的时间复杂度是 O(1)。随机访问数据中的操作的时间复杂度是 O(n)。
找两个链表相交的起点，首先可以采用朴素算法，逐个遍历 headA 的每一个节点，然后在 headB 中进行逐个查找。这是一种嵌套 while (){} 循环，算法的时间复杂度 O(n * n) 效率比较低。
我们前面分析了链表的查询效率比较低，采用空间换时间的思想，我们可以采用将 headA 的节点先存储下来，然后在 headB 中直接判断是否包含。在 Java 中，我们一般采用 HashSet 这种数据结构存储，查询的效率高。具体实现代码如下，供参考。

通过代码

/** * Definition for singly-linked list. * public class ListNode { *     int val; *     ListNode next; *     ListNode(int x) { *         val = x; *         next = null; *     } * } */public class Solution {    public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {        Set<ListNode> set = new HashSet<>();        while (headA != null) {            set.add(headA);            headA = headA.next;        }        while (headB != null) {             if (set.contains(headB)) {                return headB;            }            headB = headB.next;        }        return null;    }}