相交链表

leetCode–160（相交链表）

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。

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：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 。

解法一：哈希表

遍历链表A，将链表A中的元素存储到list集合中，再遍历链表B，如果遇到相等的节点，说明A和B相交了，如果没有相等的则返回null。

代码为：

/**
 * 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) {
        List<ListNode> list = new ArrayList<>();
        ListNode a = headA;
        while (a!=null){
            list.add(a);
            a = a.next;
        }
        a = headB;
        while (a!=null){
            if (list.contains(a)){
                return a;
            }
            a = a.next;
        }
        return null;
    }
}

解法二：双指针

这个方法太巧妙了 ，，但看了好半天才看懂，太不好想了~~什么时候能一下就想出来这么好的解法呢。

先定义两个指针a 和 b。

a指向链表A的头结点，b指向链表B的头结点。

如果a为空说明链表A遍历完成，再让 a 指向 链表B的头结点，继续遍历。

如果 b 为空说明链表B遍历完成，再让b 指向链表A的头结点，继续遍历。

也就是说：

设链表A的节点数为 A ，设链表B的节点数为 B ，相交重合的节点数为 C。

• 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)

此时 指针a和指针b重合，

如果两个链表相交：同时指向 node；

如果两个链表不相交：a和b同时为null；

用图来表示：

代码为：

/**
 * 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) {
        if (headA==null ||headB==null) return null;
        ListNode a = headA;
        ListNode b = headB;
        while (a!=b){
            a = a==null?headB:a.next;
            b = b==null?headA:b.next;
        }
        return a;
    }
}