已解答
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0
lista
- 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 。
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m
listb
中节点数目为n
1 <= m, n <= 3 * 104
1 <= node.val <= 105
0 <= skipa <= m
0 <= 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]
进阶:你能否设计一个时间复杂度 o(m + n)
、仅用 o(1)
内存的解决方案?
class solution:
def getintersectionnode(self, heada: listnode, headb: listnode) -> optional[listnode]:
if not heada or not headb:
return none
pa, pb = heada, headb
while pa != pb:
pa = pa.next if pa else headb
pb = pb.next if pb else heada
return pa
下面是对代码的逐行解释:
python
复制
class solution:
定义一个名为 solution
的类,其中包含求解相交链表问题的方法。
python
复制
def getintersectionnode(self, heada: listnode, headb: listnode) -> optional[listnode]:
定义一个名为 getintersectionnode
的方法,接受两个参数 heada
和 headb
,它们分别是链表 a 和链表 b 的头节点。返回值类型是 optional[listnode]
,表示返回的可能是一个 listnode
或 none
。
python
复制
if not heada or not headb:
return none
检查链表 a 或链表 b 是否为空。如果任意一个链表为空,则不可能有相交节点,直接返回 none
。
python
复制
pa, pb = heada, headb
初始化两个指针 pa
和 pb
,分别指向链表 a 和链表 b 的头节点。
python
复制
while pa != pb:
进入一个 while
循环,持续执行直到 pa
和 pb
指向同一个节点(即相交节点)或都为 none
(即没有相交节点)。
python
复制
pa = pa.next if pa else headb
更新指针 pa
的位置。如果 pa
当前不是 none
,则移到下一个节点;如果 pa
当前是 none
,则将其重定位到链表 b 的头节点。
python
复制
pb = pb.next if pb else heada
更新指针 pb
的位置。如果 pb
当前不是 none
,则移到下一个节点;如果 pb
当前是 none
,则将其重定位到链表 a 的头节点。
python
复制
return pa
当 pa
和 pb
相等(即指向同一个节点)时,退出循环并返回 pa
。此时,pa
和 pb
要么指向相交节点,要么都为 none
(表示没有相交节点)。
详细解释
-
初始化与检查:
if not heada or not headb:
:首先检查输入的两个链表是否为空。如果其中任何一个为空,则不可能存在相交节点,直接返回none
。
-
双指针初始化:
pa, pb = heada, headb
:初始化两个指针pa
和pb
,分别指向链表 a 和链表 b 的头节点。
-
指针遍历:
while pa != pb:
:进入循环,直到两个指针指向同一个节点(即相交节点)或都为none
。pa = pa.next if pa else headb
:如果pa
不是none
,则指向下一个节点;如果是none
,则重定位到链表 b 的头节点。pb = pb.next if pb else heada
:如果pb
不是none
,则指向下一个节点;如果是none
,则重定位到链表 a 的头节点。
-
返回结果:
return pa
:当pa
和pb
相等时(即指向相同节点或都为none
),返回pa
,即相交节点或none
。
通过这种方式,即使链表的长度不同,两个指针也会同时遍历到相交节点或者链表的末尾,从而正确地找到相交节点或确认没有相交。
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