LeetCode题解--160. 相交链表

题目

编写一个程序，找到两个单链表相交的起始节点。
例如，下面的两个链表：
A: a1 → a2
↘
c1 → c2 → c3
↗
B: b1 → b2 → b3
在节点 c1 开始相交。
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。

分析

  题目重点在于要求满足时间复杂度是O(n)以及空间复杂度O(1)。
  空间角度：由于需要遍历链表，那么一定需要游标指针，因此，不能够开辟更多的空间；
  时间角度：难点在于如何保证时间是O(n)。因为两个链表的长度不一致，因此，在出现交点之前的节点数量不一致，因此，不能够通过逐个比较的方式。如果采取暴力的方式比较，那么一定是两层循环，则时间不满足要求。
  关键问题在于出现交点之前两个链表的节点数不一致。
  存在一个trick就是，假设两个链表的游标记为pA和pB，那么只要pA和pB都经历一遍链表1前面的节点以及链表2前面的节点，那么两个游标就会在交点处相遇。就好比整数求和中（2+3）+3 = （3+2）+3，两个游标走过的路径长度都是8。
  以上面的例子为例，当pA走到c3的时候，pB走到C2，此时，只要让pA指向b1，当pB到尾部的时候，指向a1，那么pA和pB就会在c1处相遇。
  另外，需要考虑，如果没有交点，那么按照上面的方式，两个游标将不断进行下去，因此，解决的方法是设定一个计数器count。如果两个链表存在交点，那么pA触碰一次表1尾，pB触碰一次表2尾一定会找到交点，如果某一个游标触发了第三次尾部，那么一定不存在交点。

算法

1. 特殊情况1，两个表的头节点中有一个是空，那么没有交点；
2. 特殊情况2，如果头指针相等，那么交点就是头指针；
3. 当pA不等于pB的时候循环，设置计数器count=0；
4. 如果pA->NULL，pA指向表2的head，count++,否则pA=pA->next；
5. 如果pB->NULL，pB指向表1的head，count++，否则pB=pB->next；
6. 最后退出循环，如果pA==pB，则是交点，返回，否则没有找到交点，返回NULL。

C++程序

ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        //有一个列表为空，则交点为空
        if(headA==NULL||headB==NULL){
            return NULL;
        }
        //头节点就相等
        if(headA==headB) return headA;
        ListNode* pA = headA, *pB = headB;
        int count = 0;
        while(pA!=pB&&count<3){                        
            if(pA->next==NULL) {
                pA = headB;
                count++;
            }
            else pA = pA->next;
            if(pB->next==NULL){                
                pB = headA;
                count++;
            }
            else pB = pB->next;            
        }
        if(pA==pB) return pA;
        else return NULL;
    }