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160. 相交链表

给你两个单链表的头节点 headAheadB,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

0160 01

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 headAheadB 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:

0160 02
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:

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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 [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:

0160 04
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

  • 1 <= m, n <= 3 * 104

  • 1 <= Node.val <= 105

  • 0 <= skipA <= m

  • 0 <= skipB <= n

  • 如果 listAlistB 没有交点,intersectVal0

  • 如果 listAlistB 有交点,intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]

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

思路分析

没想到竟然可以将两个链表"相加"就可以得出正确结果:两个"相加",正好两个长度相等,最后部分就是重叠部分,双指针完美搞定!

链表 x+zy+z,两个链表拼接,则是 (x+z+y)+z(y+z+x)+z,就可以通过相同的步数找到最后的共同部分 z

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  • 二刷

  • 三刷

  • 四刷

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/**
 * Runtime: 1 ms, faster than 99.29% of Java online submissions for Intersection of Two Linked Lists.
 *
 * Memory Usage: 43.3 MB, less than 5.71% of Java online submissions for Intersection of Two Linked Lists.
 *
 * Copy from: https://leetcode.com/problems/intersection-of-two-linked-lists/discuss/49785/Java-solution-without-knowing-the-difference-in-len![Java solution without knowing the difference in len! - LeetCode Discuss]
 *
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2020-01-12 11:12
 */
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    if (Objects.isNull(headA) || Objects.isNull(headB)) {
        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;
}

/**
 * Runtime: 8 ms, faster than 14.19% of Java online submissions for Intersection of Two Linked Lists.
 * <p>
 * Memory Usage: 44.2 MB, less than 5.71% of Java online submissions for Intersection of Two Linked Lists.
 */
public ListNode getIntersectionNodeSet(ListNode headA, ListNode headB) {
    if (Objects.isNull(headA) || Objects.isNull(headB)) {
        return null;
    }
    Set<ListNode> nodes = new HashSet<>();
    ListNode current = headA;
    while (Objects.nonNull(current)) {
        nodes.add(current);
        current = current.next;
    }
    current = headB;
    while (Objects.nonNull(current)) {
        if (nodes.contains(current)) {
            return current;
        }
        current = current.next;
    }
    return null;
}
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/**
 * 两个链表逻辑拼接
 *
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2024-07-02 21:37:57
 */
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
  if (headA == null || headB == null) {
    return null;
  }
  ListNode a = headA, b = headB;
  while (a != b) {
    a = a == null ? headB : a.next;
    b = b == null ? headA : b.next;
  }
  return a;
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2024-07-02 21:37:57
 */
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
  ListNode a = headA;
  ListNode b = headB;
  while (a != b) {
    if (a == null) {
      a = headB;
    } else {
      a = a.next;
    }
    if (b == null) {
      b = headA;
    } else {
      b = b.next;
    }
  }
  return a;
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2025-10-30 21:33:00
 */
public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
  ListNode ha = headA, hb = headB;
  while (ha != hb) { // 如果不相交,则最后都会走到 null,也会退出循环
    ha = ha == null ? headB : ha.next;
    hb = hb == null ? headA : hb.next;
  }
  return ha;
}