巧解链表交点：高效算法直击要害

java

2024-03-13 20:10:49

## 揭秘链表交点：高效算法与直观讲解

### 简介

链表作为一种基础数据结构，广泛应用于各种编程领域。在解决链表问题时，找出两条链表的交点是一个常见的挑战。本文将深入探讨这一问题，介绍一种高效的算法并提供直观的讲解。

### 问题陈述

给定两条链表 headA 和 headB，它们可能相交或不相交。我们的目标是找出它们的交点（如果有的话）。如果链表不相交，则返回 null。

### 算法剖析

我们的算法基于一个巧妙的观察：

如果两条链表相交，则它们的长度之和等于两条链表从头结点到交点的长度之和。

步骤 1：获取链表长度

我们首先找到两条链表的长度 lenA 和 lenB。

步骤 2：平衡链表长度

我们将较长链表 longList 向前移动 |lenA - lenB| 个节点，使其长度与较短链表 shortList 相同。

步骤 3：同步遍历

现在，我们从 longList 和 shortList 的头部开始同时遍历。如果在任何时刻它们指向相同的节点，则该节点就是交点。

### 代码示例

public ListNode getIntersectionNode(ListNode headA, ListNode headB) {
    int lenA = getLength(headA);
    int lenB = getLength(headB);

    ListNode longList = (lenA > lenB) ? headA : headB;
    ListNode shortList = (lenA < lenB) ? headA : headB;

    for (int i = 0; i < Math.abs(lenA - lenB); i++) {
        longList = longList.next;
    }

    while (longList != null && shortList != null) {
        if (longList == shortList) { return longList; }
        longList = longList.next;
        shortList = shortList.next;
    }

    return null;
}

private int getLength(ListNode head) {
    int length = 0;
    while (head != null) {
        length++;
        head = head.next;
    }
    return length;
}