34.两个链表的第一个公共结点

一、题目

输入两个链表,找出它们的第一个公共结点。

二、解题思路

第一种:直接法 在第一个链表上顺序遍历每个结点,每遍历到一个结点的时候,在第二个链表上顺序遍历每个结点。如果在第二个链表上有一个结点和第一个链表上的结点一样,说明两个链表在这个结点上重合,于是就找到了它们的公共结点。如果第一个链表的长度为m,第二个链表的长度为n,显然该方法的时间复杂度是O(mn) 。

第二种:使用栈 所以两个有公共结点而部分重舍的链衰,拓扑形状看起来像一个Y, 而不可能像X(如图5.3 所示)。

这里写图片描述

经过分析我们发现,如果两个链表有公共结点,那么公共结点出现在两个链表的尾部。如果我们从两个链衰的尾部开始往前比较,最后一个相同的结点就是我们要找的结点。 在上述思路中,我们需要用两个辅助钱。如果链表的长度分别为m 和n,那么空间复杂度是O(m+n)。这种思路的时间复杂度也是O(m+n)。和最开始的蛮力法相比,时间效率得到了提高,相当于是用空间消耗换取了时间效率。

第三种:先行法 在图5.3 的两个链表中,我们可以先遍历一次得到它们的长度分别为5 和4, 也就是较长的链表与较短的链表相比多一个结点。第二次先在长的链表上走1 步,到达结点2。接下来分别从结点2 和结点4 出发同时遍历两个结点, 直到找到它们第一个相同的结点6,这就是我们想要的结果。 第三种思路和第二种思路相比,时间复杂度都一样, 但我们不再需要辅助的拢,因此提高了空间效率。

三、解题代码

public class Test {
    /**
     * 链表结点类
     */
    private static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;

        public ListNode() {

        }

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return val + "";
        }
    }

    /**
     * 找两个结点的第一个公共结点,如果没有找到返回null,方法比较好,考虑了两个链表中有null的情况
     *
     * @param head1 第一个链表
     * @param head2 第二个链表
     * @return 找到的公共结点,没有返回null
     */
    public static ListNode findFirstCommonNode(ListNode head1, ListNode head2) {
        int length1 = getListLength(head1);
        int length2 = getListLength(head2);

        int diff = length1 - length2;
        ListNode longListHead = head1;
        ListNode shortListHead = head2;

        if (diff < 0) {
            longListHead = head2;
            shortListHead = head1;
            diff = length2 - length1;
        }

        for (int i = 0; i < diff; i++) {
            longListHead = longListHead.next;
        }

        while (longListHead != null && shortListHead != null && longListHead != shortListHead) {
            longListHead = longListHead.next;
            shortListHead = shortListHead.next;
        }

        // 返回第一个相同的公共结点,如果没有返回null
        return longListHead;
    }

    private static int getListLength(ListNode head) {
        int result = 0;
        while (head != null) {
            result++;
            head = head.next;
        }

        return result;
    }
}