数据结构与算法分析笔记与总结(java实现)--链表19：判断单链表是否相交问题

给定两个单链表的头节点head1和head2，如何判断两个链表是否相交？相交的话返回true，不想交的话返回false。给定两个链表的头结点head1和head2(注意，另外两个参数adjust0和adjust1用于调整数据,与本题求解无关)。请返回一个bool值代表它们是否相交。
思路：题目要求就是简单的判断是否相交，更加通用的情况是判断有没有相交，如果相交返回第一个相交结点，如果不相交返回null。这道题目是前面两道题目的综合，由于不明确链表里面是否有环，而有环和没环情况下找出第一个相交结点是不同的，因此要分情况来考虑
①特殊输入，head1、head2有一个为null，不相交，交点为null；
②判断head1，head2是否有环—LB9，将这个处理过程提取为一个单独的函数
(1)设置两个指针pfast，pslow进行遍历，如果有环，记录返回入环的第一个结点(即如果pfast.next==null时返回无环，否则求得交点meetingNode，再返回入环结点)；
③根据有没有环分别处理
(1)如果链表1，链表2都没环，就是比较两个无环单链表是否相交并返回第一个交点的问题；（LB10）
(2)如果一个链表有环而另一个链表无环说明必定没有交点；
(3)如果链表1，链表2都有环，就是判断两个有环链表是否相交，如果相交返回第一个交点，如果不相交返回null；（LB11）
 
import java.util.*;
public class ChkIntersection {
        //为了代码复用，设置一个标志位，用于表示当参数为null时的情形
   //ListNode mark=new new ListNode(0);
   public boolean chkInter(ListNode head1, ListNode head2, int adjust0, intadjust1) {
        //由于题目仅仅要求判断是否相交，但是采用更加通用的方法返回第一个相交的结点
        ListNode returnFirstIntersectionNode=this.returnFirstIntersectionNode(head1,head2,adjust0,adjust1);
        returnreturnFirstIntersectionNode==null ? false:true;
   }
    //给定两个链表head1，head2，如果相交，返回相交的第一个结点，否则返回null
   public ListNode returnFirstIntersectionNode(ListNode head1, ListNodehead2, int adjust0, int adjust1){
        //特殊输入判断
        if(head1==null||head2==null) returnnull;
       
        //判断链表是否有环，如果有环返回第一个入环结点
        ListNodeentryNodeOfLoop1=this.entryNodeOfLoop(head1);
        ListNode entryNodeOfLoop2=this.entryNodeOfLoop(head2);
       
        //一个链表有环，一个没有环则必定不会相交
       if(entryNodeOfLoop1==null&&entryNodeOfLoop2!=null) return null;
       if(entryNodeOfLoop1!=null&&entryNodeOfLoop2==null) return null;
       
        ListNode intersectionNode=null;
       
       if(entryNodeOfLoop1!=null&&entryNodeOfLoop2!=null){
        //此时，即两个链表都有环，且已经得到入环结点，即寻找两个有环链表的相交结点，调用方法intersectionNodeWithLoop()
           intersectionNode=this.intersectionNodeWithLoop(head1,entryNodeOfLoop1,head2,entryNodeOfLoop2);
        }else{
            //如果两个链表都没有环就是寻找两个无环链表的相交结点的问题，调用方法intersectionNodeWithoutLoop()
           intersectionNode=this.intersectionNodeWithoutLoop(head1,head2,null);
        }
        return intersectionNode;
   }
   
    //已知head！=null判断输入的链表是否有环，如果有环则返回环的第一个结点
   public ListNode entryNodeOfLoop(ListNode head){
        //如果只有一个结点则无环
        if(head.next==null) return null;
        //定义两个指针
        ListNode pfast=head;
        ListNode pslow=head;
        pslow=pslow.next;
        pfast=pfast.next.next;
        while(pslow!=pfast){
            //如果链表有尽头那么一定无环
4000

            if(pfast==null||pfast.next==null)return null;
            pslow=pslow.next;
            pfast=pfast.next.next;
            }
        //此时说明一定有环，记录pfast和pslow在环中的交点
        ListNode meetingNode=pslow;
        //得到入环结点
        ListNode p=head;
        while(p!=pslow){
            p=p.next;
            pslow=pslow.next;
        }
        return p;
}
//已知两个无环链表head1，head2，判断是否相交，若是返回第一个相交结点，否则返回null,为了代码复用，扩展为在head到tailHead之间找相交结点
   public ListNode intersectionNodeWithoutLoop(ListNode head1,ListNodehead2,ListNode tailNode){
        //已知head1，head2不为空,即Y字形结构的比较，先得到链表的长度，为了代码复用，此时是求从head到tailHead结点的长度
        int length1=listLength(head1,tailNode);
       intlength2=listLength(head2,tailNode);
        ListNode longList=null;
        ListNode shortList=null;
        int diff=0;
        if(length1<length2){
            longList=head2;
            shortList=head1;
            diff=length2-length1;
        }else{
            longList=head1;
            shortList=head2;
            diff=length1-length2;
        }
        //长链表先走diff
        for(int i=0;i<diff;i++){
            longList=longList.next;
        }
        //开始一起向下移动并逐一进行不比较
       while(longList!=tailNode&&shortList!=tailNode){
            if(longList==shortList) returnlongList;
            longList=longList.next;
            shortList=shortList.next;
        }
        //如果直到末尾还是不同说明链表没有相交
        return null;
   }
    //给定一个无环链表head，求出链表的长度,扩展为求出链表从head到指定结点tailNode的长度
   public int listLength(ListNode head,ListNode tailNode){
        //已知链表不为null
        int count=0;
        while(head!=tailNode){
            head=head.next;
            count++;
        }
        return tailNode==null?count:count++;
   }
//已知两个有环的链表head1，head2，已经得到了有环链表的入环结点，判断是否相交，找出其第一个交点
   public ListNode intersectionNodeWithLoop(ListNode head1,ListNodeentryNodeOfLoop1,ListNode head2,ListNode entryNodeOfLoop2){
//已知入环结点entryNodeOfLoop1，entryNodeOfLoop2
//先判断入环结点是否相同
        if(entryNodeOfLoop1==entryNodeOfLoop2){
//在入环结点之前部分的直线链表上面找相交点,即在head到entryNodeOfLoop1结点之间找相交结点
            returnthis.intersectionNodeWithoutLoop(head1,head2,entryNodeOfLoop1);
        }else{
            //在环里面找相交点
            //记住当前链表2的入环结点
            ListNode p=entryNodeOfLoop2;
            p=p.next;
            while(p!=entryNodeOfLoop2){
                if(p==entryNodeOfLoop1) returnp;
                p=p.next;
            }
            return null;
        }
   }
}