23. 两个链表的第一个重合节点

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题目

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 。

提示：

• listA 中节点数目为 m
• listB 中节点数目为 n
• 0 <= m, n <= 3 * 10^4
• 1 <= Node.val <= 10^5
• 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 + 1] == listB[skipB + 1]

进阶： 能否设计一个时间复杂度 O(n) 、仅用 O(1) 内存的解决方案？

注意

本题与 LeetCode 第 160 题 相同。

解题思路

这题难点在于，由于两条链表的长度可能不同，两条链表之间的节点无法对应。

思路一：双指针

可以使用双指针，用两个指针 p1 和 p2 分别在两条链表上前进，可以让 p1 遍历完链表 A 之后开始遍历链表 B，让 p2 遍历完链表 B 之后开始遍历链表 A，这样相当于「逻辑上」两条链表接在了一起，这样就可以让 p1 和 p2 同时进入公共部分，也就是同时到达相交节点。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(lenA + lenB)
• 空间复杂度：O(1)

---

思路二：双指针

另一种思路，先计算两个链表的长度差，记为 diff。如果 lenA > lenB，则将 headA 向后移动 diff 步，使得两个链表剩余的长度相等；如果 lenB > lenA，则将 headB 向后移动 diff 步，使得两个链表剩余的长度相等。

然后，同时移动 headA 和 headB，直到找到相交的节点 C 或者走到链表的末尾。如果找到相交的节点 C，则返回该节点；如果走到链表的末尾，则说明两个链表不相交，返回 null。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(lenA + lenB)
• 空间复杂度：O(1)

代码

双指针

/**
 * @param {ListNode} headA
 * @param {ListNode} headB
 * @return {ListNode}
 */
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
	let p1 = headA;
	let p2 = headB;
	while (p1 !== p2) {
		if (p1 == null) {
			p1 = headB;
		} else {
			p1 = p1.next;
		}
		if (p2 == null) {
			p2 = headA;
		} else {
			p2 = p2.next;
		}
	}
	return p1;
};

双指针

/**
 * @param {ListNode} headA
 * @param {ListNode} headB
 * @return {ListNode}
 */
var getIntersectionNode = function (headA, headB) {
	const getLength = (head) => {
		let len = 0;
		while (head !== null) {
			head = head.next;
			len++;
		}
		return len;
	};
	const lenA = getLength(headA);
	const lenB = getLength(headB);
	let p1 = headA;
	let p2 = headB;
	if (lenA > lenB) {
		for (let i = 0; i < lenA - lenB; i++) {
			p1 = p1.next;
		}
	} else {
		for (let i = 0; i < lenB - lenA; i++) {
			p2 = p2.next;
		}
	}
	while (p1 !== p2) {
		p1 = p1.next;
		p2 = p2.next;
	}
	return p1;
};