【力扣160】相交链表

题目

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：

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：

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 = 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：

输入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
输出：No intersection
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]

实现代码

方式一

使用哈希表的方式，p1、p2同时移动，任意链表走完暂停等另一个链表，直到发现相同节点，否则没有相交节点

方式二

双指针方式，先看代码

/**
 * 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) {
        // 思路核心：定义两个指针，指针p1遍历headA，指针p2遍历headB，当p1遍历完headA之后继续遍历headB，p2同理，当p1 = p2时就是相遇点
        ListNode p1 = headA, p2 = headB;
        if (headA == headB) {
            return headA;
        }
        // 相等的情况：相遇或每个指针都遍历完了两条链表（null的情况）
        while (p1 != p2) {

            if (p1 != null) {
                p1 = p1.next;
            } else {
                // 切换链表
                p1 = headB;
            }
            if (p2 != null) {
                p2 = p2.next;
            } else {
                // 切换链表
                p2 = headA;
            }
        }
        return p1;
    }
}

代码讲解

if (p1 != null) {
    p1 = p1.next;
} else {
    // 切换链表
    p1 = headB;
}

如上代码，链表p1走完headA后，再切换headB继续

为什么这样做就能找到相交节点？

如下图：

假设链表 headA 与链表 headB 的相交节点是 c1，两条链表不同节点的数量不同，headA 有两个，headB 有1个，也就是说，两条链表的长度不一样，但是 headA + headB 与 headB + headA 的长度是一样的，当 p2 已经在 headB 的最后一个节点，继续走 headA 的节点，而当 p1 走完 headA 的节点继续走 headB 的节点时，也就是 m 那条线，这时候 p1 和 p2 走的链表就平衡了，继续往后对比，如果存在相同节点的就能找出来；