寻找两个链表的相交节点

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0 下载量 170 浏览量 更新于2024-09-02 收藏 3KB MD 举报
"相交链表的算法题解" 在这个问题中,我们面临的挑战是找到两个单链表相交的起始节点。给定两个链表的头节点`headA`和`headB`,我们需要在没有环的情况下找出它们相交的节点。如果两个链表不相交,我们需要返回`null`。为了保持链表的原始结构,解决方案必须在遍历过程中不修改链表。 首先,我们可以考虑一种直接但效率较低的方法:分别遍历两个链表,记录它们的长度,然后从较长链表的头节点开始,按照两链表长度之差的距离依次移动较短链表的指针,直到两者相遇。这种方法虽然可行,但时间复杂度较高,为O(m+n),其中m和n分别是两个链表的长度。 为提高效率,我们可以使用双指针技术。首先,我们同时遍历两个链表,直到其中一个链表的末尾。到达末尾的链表将从另一个链表的头节点重新开始,而另一个链表的指针则保持在当前节点。由于两个链表在某个点相交,所以这两个指针最终会在相交点相遇。这种方法的时间复杂度降低为O(m+n),但实际操作次数更少,因为我们在遍历过程中会跳过部分相同的节点。 以下是具体的步骤: 1. 初始化两个指针`pA`和`pB`,分别指向`headA`和`headB`。 2. 同时遍历两个链表,直到其中一个链表的指针到达末尾。记录当前遍历的步数,即到达末尾链表的长度`lenA`或`lenB`。 3. 将到达末尾的链表指针重新设置为另一个链表的头节点,并将未到达末尾的链表指针保持在当前节点。此时,两个指针都位于未到达末尾的链表中,且距离相交点的距离相同,即等于两个链表长度之差。 4. 同时遍历两个链表,每次一步,直到两个指针相遇,该相遇点即为相交节点。 示例1:对于输入`intersectVal=8, listA=[4,1,8,4,5], listB=[5,0,1,8,4,5], skipA=2, skipB=3`,初始时`pA`指向`listA[2]`,`pB`指向`listB[3]`,它们相距3步。然后`pB`回到`listA`的头,与`pA`一起从`listA[0]`开始遍历,经过3步后相遇于`listA[2]`,即`8`是相交节点。 示例2:对于输入`intersectVal=2, listA=[0,9,1,2,4], listB=[3,2,4], skipA=3, skipB=1`,初始时`pA`指向`listA[3]`,`pB`指向`listB[1]`,它们相距2步。然后`pB`回到`listA`的头,与`pA`一起从`listA[0]`开始遍历,经过2步后相遇于`listA[2]`,即`2`是相交节点。 示例3:对于输入`intersectVal=0, listA=[2,6,4], li`...(部分内容缺失),可以假设`listB=[8,4]`,`pA`指向`listA[1]`,`pB`指向`listB[0]`,它们相距1步。然后`pB`回到`listA`的头,与`pA`一起从`listA[0]`开始遍历,经过1步后相遇于`listA[1]`,即`6`是相交节点(这里相交值为0,表示两个链表相交但没有共同的节点值)。 在编写代码实现这个算法时,需要注意处理边界情况,例如当一个链表为空时,另一个链表的长度应视为与空链表相等。同时,为了避免丢失相交节点,我们可以在找到相交节点后返回它,而不是在遍历结束后返回`null`。 解决相交链表问题的关键在于理解双指针策略,以及如何正确地处理链表长度和起点的不同。通过这种方式,我们可以在不破坏链表结构的前提下,有效地找到它们的相交节点。