作者：一个喜欢猫咪的的程序员

专栏：《Leetcode》

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目录

160. 相交链表

141. 环形链表

142. 环形链表 II

160. 相交链表

160. 相交链表https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-linked-lists/

题目描述：

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：

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。

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。

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 。

思路：

思路一：双指针法

利用两个curA和curB，将两个链表遍历，如果curA=curB相等的话，就找到相交的节点，否则返回NULL。

时间复杂度：O（N^2）空间复杂度：O（1）

思路二：优化双指针

我们在思路一的基础上，我们让链表长度较长的先走两个链表长度的差值，这样我们两个链表的长度相等就不需要curA中每个元素都要遍历链表，这样就可以把时间复杂度降下来。

时间复杂度：O（N）空间复杂度：O(1)

代码实现：

思路一：双指针法

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {struct ListNode*curA=headA;struct ListNode*curB=headB;while(curA){int flag=0;while(curB){if(curA==curB){flag=1;break;}curB=curB->next;}if(flag==1)return curB;curB=headB;curA=curA->next;}return NULL;
}

思路二：优化双指针

struct ListNode *getIntersectionNode(struct ListNode *headA, struct ListNode *headB) {struct ListNode*curA=headA;struct ListNode*curB=headB;int lenA=0;int lenB=0;if(curA==NULL||curB==NULL)return NULL;while(curA->next){lenA++;curA=curA->next;}curA=headA;while(curB->next){lenB++;curB=curB->next;}curB=headB;if(lenA>lenB){for(int i=0;i<abs(lenA-lenB);i++){curA=curA->next;}}else{for(int i=0;i<abs(lenA-lenB);i++){curB=curB->next;}}while(curA&&curB){if(curA==curB)return curA;curA=curA->next;curB=curB->next;}return NULL;
}

141. 环形链表

141. 环形链表https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/

题目描述：

给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递。仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环，则返回 true 。否则，返回 false 。

示例：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。

思路：

思路：双指针

我们可以利用快慢指针，slow走一步，fast走两步，如果链表带环的话，fast一定会追上slow，因此fast==slow返回true。

时间复杂度：O（N）空间复杂度：O（1）

代码实现：

bool hasCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode*slow=head;struct ListNode*fast=head;while(fast&&fast->next){slow=slow->next;fast=fast->next->next;if(slow==fast)return true;}return false;
}

142. 环形链表 II

142. 环形链表 IIhttps://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle-ii/

题目描述：

给定一个链表的头节点 head ，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回 null。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

不允许修改链表。

示例：

思路：

在上一题的基础上，我们找到了他们相遇的点，我们让一个指针指向头，一个指针在相遇的点开始走，两个指针的速度相同，当他们再次相遇的时候，就是开始循环的点。

思路证明：

当我们找相遇的点的时候，当slow走t的时候，fast就已经走了2t了。这样说明了，相遇的点到相遇的点的距离刚好是t，也就是环的长度/环的长度的倍数为t。

如果一个点从头开始走，一个从相遇的点开始走，他们的速度相同的话，那他们到相遇的点还是之前那个相遇的点，说明这两个距离相同，而环的长度可以分为上面和下面，上面是公共部分，将头开始走的减掉上面的公共部分的长度刚好等于下面的长度，因此他们这时候就会在环开始的位置相遇了。

时间复杂度：O（N^2）空间复杂度：O（1）

代码实现：

struct ListNode *detectCycle(struct ListNode *head) {struct ListNode*slow=head;struct ListNode*fast=head;while(fast&&fast->next){slow=slow->next;fast=fast->next->next;if(slow==fast){slow=head;while(slow!=fast){slow=slow->next;fast=fast->next;}return slow;}}return NULL;
}

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