題目

輸入兩個連結串列，找出它們的第一個公共節點。

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，如果兩個列表相交則不能為 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，如果兩個列表相交則不能為 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
輸出：null
輸入解釋：從各自的表頭開始算起，連結串列 A 為 [2,6,4]，連結串列 B 為 [1,5]。由於這兩個連結串列不相交，所以 intersectVal 必須為 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
解釋：這兩個連結串列不相交，因此返回 null。
 

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）
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思路

找公共節點，首先想到的是用雜湊表。遍歷listA把所有的節點存入到雜湊表裡，再遍歷listB看有沒有存在於雜湊表中的節點，如果有就返回。
時間複雜度O(m+n)，空間複雜度O(m)。

程式碼

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        unordered_set<ListNode*> s;
        ListNode* p1 = headA, *p2 = headB;
        while(p1){
            s.insert(p1);
            p1 = p1->next;
        }
        while(p2){
            if(s.count(p2)){
                return p2;
            }
            p2 = p2->next;
        }
        return nullptr;
    }
};

改進

這題的另一個思路是雙指標，利用了題中給出的連結串列結構沒有迴圈的條件。用p1和p2分別指向listA和listB，各自遍歷連結串列結束後如果還沒有相遇，就讓p1去遍歷listB，p2去遍歷listA，這次如果遇到p1 == p2就說明要麼指向了第一個公共節點，要麼沒有公共節點（p1和p2均為nullptr）。假設listA和listB分別分解為a+c和b+c，c是它們的公共部分，那麼有3種可能：（1）a == b，p1和p2還沒遍歷完連結串列就相遇了；（2）a != b，p1和p2分別走過的部分是a+c+b和b+c+a，兩者距離一樣，必定相遇；（3）c == 0，p1和p2不會相遇，但是當它們都遍歷完兩個連結串列後均指向nullptr，此時p1 == p2成立。
時間複雜度O(m+n)，空間複雜度O(1)。

程式碼

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
        if(!headA || !headB) return nullptr;
        ListNode *p1 = headA, *p2 = headB;
        while(p1 != p2){
            p1 = (p1 == nullptr) ? headB : p1->next;
            p2 = (p2 == nullptr) ? headA : p2->next;
        }
        return p1;
    }
};