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LeetCode——相交連結串列

題目描述：
編寫一個程式，找到兩個單鏈表相交的起始節點。

如下面的兩個連結串列：

在節點 c1 開始相交。

示例 1：

輸入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
輸出：Reference of the node with value = 8
輸入解釋：相交節點的值為 8 （注意，如果兩個連結串列相交則不能為 0）。從各自的表頭開始算起，連結串列 A 為 [4,1,8,4,5]，連結串列 B 為 [5,0,1,8,4,5]。在 A 中，相交節點前有 2 個節點；在 B 中，相交節點前有 3 個節點。

示例 2：

輸入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
輸出：Reference of the node with value = 2
輸入解釋：相交節點的值為 2 （注意，如果兩個連結串列相交則不能為 0）。從各自的表頭開始算起，連結串列 A 為 [0,9,1,2,4]，連結串列 B 為 [3,2,4]。在 A 中，相交節點前有 3 個節點；在 B 中，相交節點前有 1 個節點。

示例 3：

輸入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2

注意：

如果兩個連結串列沒有交點，返回 null.
在返回結果後，兩個連結串列仍須保持原有的結構。
可假定整個連結串列結構中沒有迴圈。
程式儘量滿足 O(n) 時間複雜度，且僅用 O(1) 記憶體。

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/problems/intersection-of-two-linked-lists

解題思路：

解法一：暴力法
對連結串列一進行遍歷，對連結串列一中的每個節點再遍歷整個連結串列二，看連結串列二上是否有相同的節點，如果有則返回該節點。如果遍歷完整個連結串列一還沒找到相交節點，則返回null。

解法二：雙指標法：
此方法是我在LeetCode上學到的方法，非常妙。
具體做法如下：
分別建立兩個指標pa和pb分別指向headA和headB，然後讓他們遍歷連結串列。
當pa遍歷完連結串列A時，將pa定位到B連結串列的頭部；當pb遍歷完連結串列B時，將pb定位到A連結串列的頭部。
如果某一時刻pa等於pb（即pa與pb相遇），則該節點就為相交節點。

以下是對上述做法的解釋：
假設pA和pB走完了全程：
由於指標pA走了個A+B，指標pB走了個B+A，因此兩者走過的長度是相等的
A和B結尾部分是相等的，因此A+B和B+A結尾部分也是相等的
因此當pA與pB相遇時，該節點就是相交節點

假設A和B沒有交點
A和B均是以null結尾，因此A+B和B+A也是以null結尾
因此當pA和pB恰好走完全程後，他們同時到達null，此時他們是相等的
依然滿足迴圈終止條件

以下是兩種解法的python程式碼

解法一python程式碼：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pa = headA
        pb = headB
        while pa:
            while pb:
                if pa == pb:
                    return pa
                pb = pb.next
            pb = headB
            pa = pa.next
        return None

但是暴力法耗時較長，無法通過LeetCode測試。

解法二python程式碼：

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

class Solution(object):
    def getIntersectionNode(self, headA, headB):
        """
        :type head1, head1: ListNode
        :rtype: ListNode
        """
        pa = headA
        pb = headB
        while pa != pb:
            pa = pa.next if pa else headB
            pb = pb.next if pb else headA
        return pa