160. 相交链表

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。

如下面的两个链表：

在节点 c1 开始相交。

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 [5,0,1,8,4,5]。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，如果两个链表相交则不能为 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。

题解1

这题看似很难，其实思想很简单，你只需要把尾节点连接到B链表的表头，就形成了一个环。
这样问题就转化成了寻找入环点，也就是 142. 环形链表 II

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
        pa = headA
        pb = headB
        while pa.next:
            pa = pa.next
        while pb.next:
            pb = pb.next
        if pa != pb:
            return None
        pb.next = headB
        i = headA.next
        j = headA.next.next
        while i != j:
            i = i.next
            j = j.next.next
        i = headA
        while i != j:
            i = i.next
            j = j.next
        pb.next = None
        return i

题解2

还有一种更容易理解的思路：用两个指针，一个走的路径为A+B，另一个为B+A。
因为 A+B 和 B+A 长度是相等的，因此两者都遍历完时，必然都同时到达尾节点。
但它们速度相同，因此在到达尾节点之前，它们肯定已经先相遇了，这个相遇点就是相交点。

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        curr1, curr2 = headA, headB
        while curr1 != curr2:
            curr1 = curr1.next if curr1 else headB
            curr2 = curr2.next if curr2 else headA
        return curr1

题解3

还有一种最简单的方法，测出两个链表的长度，然后计算差值，让长的一段先走差值步后，另一段才开始走，这样两者肯定在合并处相遇。