LeetCode题解-链表标签：链表相交

题目：给定两个（单向）链表，判定它们是否相交并返回交点。请注意相交的定义基于节点的引用，而不是基于节点的值。换句话说，如果一个链表的第k个节点与另一个链表的第j个节点是同一节点（引用完全相同），则这两个链表相交。

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：Reference of the node with value = 8

输入解释：相交节点的值为 8 （注意，如果两个列表相交则不能为 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：Reference of the node with value = 2

输入解释：相交节点的值为 2 （注意，如果两个列表相交则不能为 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

输入解释：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。
解释：这两个链表不相交，因此返回 null。

注意：

如果两个链表没有交点，返回 null 。

在返回结果后，两个链表仍须保持原有的结构。

可假定整个链表结构中没有循环。

程序尽量满足 O(n) 时间复杂度，且仅用 O(1) 内存。

来源：力扣（LeetCode）

链接：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists-lcci

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思路：若两个链表相交，那么情况一定是如下图所示：

相交的节点后面，两个链表完全重合，那么如何找到相交的节点呢？如果两个链表长度一样，那么同时遍历两个链表，当遇到引用相等的节点时就是两个链表相交的节点。但如果两个链表长度不一样呢？假设我们能够基于两个长度不同的链表构造出长度一样的两个链表，那么就可以找到相交的节点。那问题转换成如何构造长度一样的链表？如果两个链表的长度相差x个节点，先用一个指针遍历较长的链表x次，这时如果将该指针指向的节点作为头节点，跟另一个较短长度的链表就构成了长度一样的两个链表。然后同时进行遍历，直到遇到引用相等的节点即为头节点。如果整个过程都未遇到引用相等的节点，则可断定两个链表不相交。

代码如下：

public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    // 分别计算两个链表的长度
    int lenA = 0;
    int lenB = 0;
    ListNode a = headA;
    ListNode b = headB;
    while (a != null) {
        lenA++;
        a = a.next;
    }
    while (b != null) {
        lenB++;
        b = b.next;
    }
    // 较长链表先遍历长度之差步
    ListNode x = headA;
    ListNode y = headB;
    if (lenA > lenB) {
        int diff = lenA - lenB;
        while (diff > 0) {
            x = x.next;
            diff--;
        }
    } else {
        int diff = lenB - lenA;
        while (diff > 0) {
            y = y.next;
            diff--;
        }
    }
    // 此时以x、y为头节点的两个链表长度一样，同时进行遍历，如果遇到引用相等的节点，则一定是相交的节点。
    while (x != null && y != null) {
        if (x == y) {
            return x;
        }
        x = x.next;
        y = y.next;
    }
    // 遍历结束，可断定两个不相交。
    return null;
}