多种方法求两个单链表的首交点

前些天小伙伴给我出了一道题，是求两个单链表的首次相交点。要求是时间复杂度应严格满足m+n。

这道题类似于力扣的第160题

160. 相交链表

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。

来源：力扣（LeetCode）

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

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这道题有很多解法，下面依次列出这些解法：

方法一：利用hashmap，这种方法的优点在于可以满足题目中所说严格满足m + n，缺点在于额外增加了空间。

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
    if(headA == NULL || headB == NULL)
        return NULL;
    set<ListNode*>store;
    while(headA != NULL)
    {
        store.insert(headA);
        headA = headA->next;
    }
    while(headB != NULL)
    {
        if(store.find(headB) != store.end())
            return headB;
        headB = headB->next;
    }
    return NULL;
}

现在假设，如果已经明确告知了肯定会有相交点的话，那我们我们还可以通过修改链表来保证其时间严格满足m + n，同时还不额外增添空间

方法二：置NULL法。这种方法会破坏链表的本身，但却可以节省空间和时间。并且这种方法并不能解决力扣的第160题，因为这个方法可行的前提是链表一定要相交。

struct ListNode {
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};
ListNode *getIntersectionNode2(ListNode *headA, ListNode *headB)
{
    if(headA == NULL || headB == NULL)
        return NULL;
    while(headA->next != NULL)
    {
        ListNode* tmp = headA->next;
        headA->next = NULL;
        headA = tmp;
    }
    while(headB->next != NULL)
    {
        headB = headB->next;
    }
    return headB;
}

方法三：令A链表走向尾端的同时，指向B继续走，同时令B链表走向尾端的时候，指向A继续走，如果两者有相交的节点，即会存在相同的节点。
下面的做法，如果不存在相交的节点，那么最后的结果返回的是NULL

/**
 * 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;
        ListNode *pB = headB;
        while(pA != pB)
        {
            pA = pA ? pA->next : headB;
            pB = pB ? pB->next : headA;
        }
        return pA;
    }
};