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

  1. public class Test {
  2. /**
  3. * 链表结点类
  4. */
  5. private static class ListNode {
  6. int val;
  7. ListNode next;
  8. public ListNode() {
  9. }
  10. public ListNode(int val) {
  11. this.val = val;
  12. }
  13. @Override
  14. public String toString() {
  15. return val + "";
  16. }
  17. }
  18. /**
  19. * 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
  20. *
  21. * @param head1 第一个链表
  22. * @param head2 第二个链表
  23. * @return 找到的公共结点,没有返回null
  24. */
  25. public static ListNode findFirstCommonNode(ListNode head1, ListNode head2) {
  26. int length1 = getListLength(head1);
  27. int length2 = getListLength(head2);
  28. int diff = length1 - length2;
  29. ListNode longListHead = head1;
  30. ListNode shortListHead = head2;
  31. if (diff < 0) {
  32. longListHead = head2;
  33. shortListHead = head1;
  34. diff = length2 - length1;
  35. }
  36. for (int i = 0; i < diff; i++) {
  37. longListHead = longListHead.next;
  38. }
  39. while (longListHead != null && shortListHead != null && longListHead != shortListHead) {
  40. longListHead = longListHead.next;
  41. shortListHead = shortListHead.next;
  42. }
  43. // 返回第一个相同的公共结点,如果没有返回null
  44. return longListHead;
  45. }
  46. private static int getListLength(ListNode head) {
  47. int result = 0;
  48. while (head != null) {
  49. result++;
  50. head = head.next;
  51. }
  52. return result;
  53. }
  54. }