1.题目介绍
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 1：
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。
示例 2：
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。
示例 3：
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 。
提示：
- \(listA\) 中节点数目为 \(m\)
- \(listB\) 中节点数目为 \(n\)
- \(1 <= m, n <= 3 * 10^{4}\)
- \(1 <= Node.val <= 10^{5}\)
- \(0 <= skipA <= m\)
- \(0 <= skipB <= n\)
- 如果 \(listA\) 和 \(listB\) 没有交点，\(intersectVal\) 为 \(0\)
- 如果 \(listA\) 和 \(listB\) 有交点，\(intersectVal == listA[skipA] == listB[skipB]\)
进阶：你能否设计一个时间复杂度 \(O(m + n)\) 、仅用 \(O(1)\) 内存的解决方案？
2.题解
2.1 哈希集合Hash_set（不同于哈希映射Hash_map）
思路和算法
判断两个链表是否相交，可以使用哈希集合存储链表节点。
首先遍历链表 headA，并将链表 headA 中的每个节点加入哈希集合中。然后遍历链表 headB，对于遍历到的每个节点，判断该节点是否在哈希集合中：
如果当前节点不在哈希集合中，则继续遍历下一个节点；
如果当前节点在哈希集合中，则后面的节点都在哈希集合中，即从当前节点开始的所有节点都在两个链表的相交部分，因此在链表 headB 中遍历到的第一个在哈希集合中的节点就是两个链表相交的节点，返回该节点。
如果链表 headB 中的所有节点都不在哈希集合中，则两个链表不相交，返回 null。
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
unordered_set<ListNode *> visited;
ListNode *temp = headA;
while (temp != nullptr){
visited.insert(temp);
temp = temp->next;
}
temp = headB;
while (temp != nullptr){
if (visited.count(temp)){
return temp;
}
temp = temp ->next;
}
return nullptr;
}
};
2.2 双指针法
思路
这题问题之处在于：我希望消除两指针相同于相交点的位置差，然后两指针同时前进直至相遇。
巧妙之处就在于：我遍历链表A+B和遍历链表B+A的总结点数是一样的
假设p1指针指向的A链表的在共同节点前的节点数少一个，那么在p1指针指向B链表第一个的时候，p2链表刚好指向A链表最后一个。在这里便消除了两链表于共同节点的节点数量差值，之后两指针分别指向B链表和A链表相对于共同节点前相同数量的节点位置上，共同向后推进即可。
代码
class Solution {
public:
ListNode *getIntersectionNode(ListNode *headA, ListNode *headB) {
ListNode *t1 = headA, *t2 = headB;
if (t1 == nullptr || t2 == nullptr) return nullptr;
while (t1 != t2){
t1 = t1 == nullptr ? headB:t1->next;
t2 = t2 == nullptr ? headA:t2->next;
}
return t1;
}
};