解题思路:
设第一个公共节点为 node
,链表 headA
的节点数量为 $a$ ,链表 headB
的节点数量为 $b$ ,两链表的公共尾部的节点数量为 $c$ ,则有:
- 头节点
headA
到node
前,共有 $a - c$ 个节点; - 头节点
headB
到node
前,共有 $b - c$ 个节点;
考虑构建两个节点指针 A
, B
分别指向两链表头节点 headA
, headB
,做如下操作:
- 指针
A
先遍历完链表headA
,再开始遍历链表headB
,当走到node
时,共走步数为:
$$ a + (b - c) $$
- 指针
B
先遍历完链表headB
,再开始遍历链表headA
,当走到node
时,共走步数为:
$$ b + (a - c) $$
如下式所示,此时指针 A
, B
重合,并有两种情况:
$$ a + (b - c) = b + (a - c) $$
- 若两链表 有 公共尾部 (即 $c > 0$ ) :指针
A
,B
同时指向「第一个公共节点」node
。 - 若两链表 无 公共尾部 (即 $c = 0$ ) :指针
A
,B
同时指向 $\text{null}$ 。
因此返回 A
即可。
下图展示了 $a = 5$ , $b = 3$ , $c = 2$ 示例的算法执行过程。
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代码:
Python
class Solution:
def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
A, B = headA, headB
while A != B:
A = A.next if A else headB
B = B.next if B else headA
return A
Java
public class Solution {
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
ListNode A = headA, B = headB;
while (A != B) {
A = A != null ? A.next : headB;
B = B != null ? B.next : headA;
}
return A;
}
}
C++
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode *A = headA, *B = headB;
while (A != B) {
A = A != nullptr ? A->next : headB;
B = B != nullptr ? B->next : headA;
}
return A;
}
};
复杂度分析:
- 时间复杂度 $O(a + b)$ : 最差情况下(即 $|a - b| = 1$ , $c = 0$ ),此时需遍历 $a + b$ 个节点。
- 空间复杂度 $O(1)$ : 节点指针
A
,B
使用常数大小的额外空间。