160. 相交链表 - 力扣（LeetCode）
题目描述
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0listA- 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 。
样例输入
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。
— 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：
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 。
提示：
listA中节点数目为mlistB中节点数目为n1 <= m, n <= 3 * 1041 <= Node.val <= 1050 <= skipA <= m0 <= skipB <= n- 如果
listA和listB没有交点，intersectVal为0 - 如果
listA和listB有交点，intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]
题解
我们设：
- 链表headA的长度为n1，链表A的长度为n2
- 两个链表的相交长度为c，链表headA不相交的部分长度为a，链表headB不相交的部分长度为b
- 则n1=a+c，n2=b+c
假设两个链表相交（c≠0），且n1<n2，用pa和pb两个指针分别指向两个链表并同时向后遍历
- 如果a=b，则两个指针会同时到达相交节点
- 如果 a≠b，则指针 pa会遍历完链表 headA，指针 pb 会遍历完链表 headB，两个指针不会同时到达链表的尾节点
然后指针 pa移到链表 headB的头节点，指针 pb 移到链表 headA的头节点，然后两个指针继续移动
在指针 pa移动了 a+c+b 次、指针 pb 移动了 b+c+a次之后，两个指针会同时到达两个链表相交的节点，该节点也是两个指针第一次同时指向的节点，此时返回相交的节点。
其实，在上述过程中，利用的等式是a+c+b=a+b+c，而如果c=0，我们会发现其实也就是两个链表不相交的情况，上述解法同样满足
故整体思路为：
- 指针pa和指针pb同时向后遍历，直到pa的地址和pb的地址相同为止
- 若遍历过程中有任何一方先到达nullptr（链表末尾），就更换指向，从另一个链表开始处重新遍历
- 最终一定会有pa==pb，此时的pa便是相交节点
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode* pa=headA,*pb=headB;
while(pa!=pb)
{
if(pa) pa=pa->next;
else pa=headB;
if(pb) pb=pb->next;
else pb=headA;
}
return pa;
}
};
