找出两个链表的第一个公共节点

问题描述：给定两个单向链表，找出它们的第一个公共节点。链表的节点定义如下：

struct ListNode

{

int m_nKey;

ListNode* m_pNext;

};

问题分析：这是一道微软的面试题。微软非常喜欢与链表相关的题目，因此在微软的面试题中，链表出现的概率非常高。如果两个单向链表有公共的节点，也就是说两个链表从某一个节点开始，它们的m_pNext都指向同一个节点。但由于是单向链表的节点，每个节点只有一个m_pNext,因此从第一个公共节点开始，之后它们所有的节点都是重合的，不可能出现分叉。所以，两个有公共结点而部分重合的链表，拓扑形状看起来像一个Y，而不可能像X。

在上面的思路中，顺序遍历两个链表到尾结点的时候，我们不能保证在两个链表上同时到达尾结点。这是因为两个链表长度不一定一样。但我们假设一个链表比另一个长l个结点，我们先在长的链表上遍历l个结点，之后再同步遍历两个链表，这个时候我们就能保证两个链表同时到达尾节点了。由于两个链表从第一个公共结点开始到链表的尾结点，这一部分是重合的。因此，它们肯定也是同时到达第一公共结点的。于是在遍历中，第一个相同的结点就是第一个公共的结点。

在这个思路中，我们先要分别遍历两个链表得到它们的长度，并求出两个链表的长度之差。在长的链表上先遍历若干次之后，再同步遍历两个链表，直到找到相同的结点，或者一直到链表结束。此时，如果第一个链表的长度为m，第二个链表的长度为n，该方法的时间复杂度为O(m+n)。

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#include <stdlib.h>

typedef struct tagListNode

{

int m_nKey;

struct tagListNode* m_pNext;

}ListNode;

unsigned int ListLength(ListNode* pHead);

ListNode* FindFirstCommonNode(ListNode* pHead1, ListNode* pHead2)

{

unsigned int nLength1=ListLength(pHead1);//第一个链表长度

unsigned int nLength2=ListLength(pHead2);//第二个链表长度

int nLengthDif=nLength1-nLength2;//两个链表长度差

ListNode* pListHeadLong=pHead1;

ListNode* pListHeadShort=pHead2;

if (nLength2>nLength1)

{

pListHeadLong=pHead2;

pListHeadShort=pHead1;

nLengthDif=nLength2-nLength1;

}

for (int i=0;i<nLengthDif;i++)//长链表先遍历长度差次

{

pListHeadLong=pListHeadLong->m_pNext;

}

while (pListHeadLong!=NULL && pListHeadShort!=NULL && pListHeadShort!=pListHeadLong)

{ //两个链表同步遍历，直到公共节点结束

pListHeadLong=pListHeadLong->m_pNext;

pListHeadShort=pListHeadShort->m_pNext;

}

ListNode* pFirstCommonNode = NULL;

if (pListHeadLong == pListHeadShort)

{

pFirstCommonNode=pListHeadLong;

}

return pFirstCommonNode;

}

unsigned int ListLength(ListNode* pHead)

{

unsigned int nLength=0;

while (pHead!=NULL)

{

++nLength;

pHead=pHead->m_pNext;

}

return nLength;

}

void ListPrint(ListNode* pHead)

{

if (pHead == NULL)

{

printf("List is Null!/n");

}

while(pHead->m_pNext != NULL)

{

printf("%d -> ",pHead->m_nKey);

pHead=pHead->m_pNext;

}

printf("%d/n",pHead);

}

int main(int argc, char** argv)

{

ListNode* pHead1, *pHead2;

int i;

pHead1=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)*5);

for (i=0;i<4;i++)

{

pHead1[i].m_nKey=rand();

pHead1[i].m_pNext=pHead1+i+1;

}

pHead1[4].m_nKey=4;

pHead1[4].m_pNext=NULL;

pHead2=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)*3);

pHead2->m_nKey=rand();

pHead2->m_pNext=pHead2+1;

pHead2[1].m_nKey=rand();

pHead2[1].m_pNext=pHead2+2;

pHead2[2].m_nKey=rand();

pHead2[2].m_pNext=pHead1->m_pNext;

ListPrint(pHead1);

ListPrint(pHead2);

printf("The first common node's m_nkey is %d/n",FindFirstCommonNode(pHead1,pHead2)->m_nKey);

free(pHead1);

free(pHead2);

return 0;

}