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)。
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;
}
}