10、相交链表-Python-LeetCode-160

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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:

在这里插入图片描述

在节点 c1 开始相交。

示例 1:

在这里插入图片描述

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:

在这里插入图片描述

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:

在这里插入图片描述

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。


解法一


首先我想到暴力搜索,双层循环,将B链表每一个节点与A链表每个节点一一比较,直到找到交点

代码如下:

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        tmp = headB
        if headA == None or headB == None:
            return None
        while headA != headB:
            while headB != None:
                if headA == headB:
                    return headA
                headB = headB.next
                if headB == None and headA == None:
                    return None
            headA = headA.next
            headB =tmp
        return headA

显然,这个时间复杂度O(mn),耗时过大

空间复杂度:O(1)

在这里插入图片描述


解法二:


后来找到一种双指针解法,十分优美,有点类似环形链表取交点

(1)定义两指针pA、pB,分别指向A,B链表的头节点

(2)当pA到达A链表尾部,则让它指向B链表头部;同理,当pB到达B链表尾部,则让它指向A链表头部

(3)若A、B有交点,pA,pB一定会相遇到交点(因为走了相同步数);否则都到底尾部空节点处相等

代码如下:

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pA = headA
        pB = headB
        while pA != pB:
            pA = pA.next if pA else headB
            pB = pB.next if pB else headA
        return pA

时间复杂度:O(m+n)

空间复杂度:O(1)

奥利给!

在这里插入图片描述

解法三:

另外提供一种解法,使用list;

(1)遍历A链表,将每个节点存到list

(2)遍历B链表,判断是否有节点在list中

代码如下:

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        ids_A = []
        while headA != None:
            ids_A.append(id(headA))
            headA = headA.next
        while headB != None:
            if id(headB) in ids_A:
                return headB
            headB = headB.next
        return None

时间复杂度:O(m+n)

空间复杂度:O(m)或O(n)

奥利给!

在这里插入图片描述



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