【剑指offer】面试题37-两个单链表的第一个公共结点

问题描述：

输入两个链表，找出链表的第一个公共结点。

问题分析：

方法1：粗暴的办法。

从一个链表的第一个结点开始，再另一个链表上查找是否是交点（指向结点的指针一样），这样的话，如果一个链表的长度是m，另一个链表的长度是n，则时间复杂度是O（mn）。

方法2：

我们知道链表相交，不仅仅只是结点里的data值一样，next指针也是一样的，也就是说，如果两个链表从某一个结点处开始相交，那么之后两个链表一定是相交的。即就是，链表的相交模型不会是X型，而是Y型。如图。



所以我们可以从后向前找第一个交点，但是这里是单链表，只能从后向前遍历，所以这里采用数据结构stack，将结点的信息存储在栈中，从栈顶开始比较两个结点，如果不一样，则就说明不相交，如果一样，记住当前结点，将两个栈的栈顶元素出栈，继续比较下一个结点，就这样，直到找到不一样的结点，那么上一个结点就是第一个公共结点。但是这种办法需要两个辅助栈，不是最好的办法。

方法3：

求出两个链表的长度，让长的链表先走两个链表长度之差的绝对值步，然后两个链表一起走，直到找到第一个公共结点。这就是所谓的快慢指针法。

方法4：

如果两个单链表相交，将链表的尾和其中任何一个链表的头相接，就会构成一个环，求出环的入口就是连个链表的第一个公共结点；如果链表不相交，就不会构成环。判断链表相不相交的办法，就是直接看他们的最后一个结点是否一样。这种办法之后的文章（判断链表是否带环以及环的入口）会实现，这里暂时不实现。

代码实现（包括测试代码）：

#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int _data;
ListNode* _pNext;
ListNode(int x = 0)
:_data(x)
,_pNext(NULL)
{}
};
ListNode* Create(int arr[],int n)
{
ListNode* head = new ListNode(arr[0]);
ListNode* prev = head;
ListNode* cur = prev;
for(int i = 1; i < n; ++i)
{
cur = new ListNode(arr[i]);
prev->_pNext = cur;
prev = cur;
}
return head;
}
size_t GetLength(ListNode* head)
{
size_t len = 0;
ListNode* cur = head;
while(cur)
{
++len;
cur = cur->_pNext;
}
return len;
}
ListNode* GetFirstCommonNode(ListNode* head1,ListNode* head2)
{
size_t len1 = GetLength(head1);
size_t len2 = GetLength(head2);
ListNode* pLong = head1;
ListNode* pShort = head2;
int diff = len1 - len2;
if(diff < 0)//第一个链表比第二个链表短
{
pLong  = head2;
pShort = head1;
diff = len2 - len1;
}
//让长的链表先走diff步
for(int i = 0; i < diff; ++i)
{
pLong = pLong->_pNext;
}
//两个链表一起向后走找第一个交点
while(pLong != NULL && pShort != NULL && pLong != pShort)
{
pLong = pLong->_pNext;
pShort = pShort->_pNext;
}
if(pLong && pShort == 0)//没有找到公共结点
return NULL;
else
return pShort;
}
void Destroy(ListNode* head)
{
ListNode* cur = head;
ListNode* del = NULL;
while(cur)
{
del = cur;
cur = cur->_pNext;
delete del;
}
}
ListNode* FindNode(ListNode* head,int data)
{
ListNode* cur = head;
while(cur)
{
if(cur->_data == data)
return cur;
cur = cur->_pNext;
}
return NULL;
}
int main()
{
int arr1[] = {3,4,5,6,7,8};
int arr2[] = {8,7};
//创建链表
ListNode* head1 = Create(arr1,sizeof(arr1)/sizeof(arr1[0]));
ListNode* head2 = Create(arr2,sizeof(arr2)/sizeof(arr2[0]));
//创造交点
ListNode* Node1 = FindNode(head1,6);
ListNode* Node2 = FindNode(head2,7);
Node2->_pNext = Node1;
ListNode* ret = GetFirstCommonNode(head1,head2);
if(ret)
cout<<"交点的值是："<<ret->_data <<endl;
else
cout<<"没有交点"<<endl;
Destroy(head1);
Node2->_pNext = NULL;
Destroy(head2);
system("pause");
return 0;
}

总结：

1、在使长的链表先走diff步的时候，使用pLong来记录长的链表，pShort记录短的链表。如果不这样的话，我们需要判断diff是否大于0，如果是，head1先走diff步，否则head2先走diff绝对值步。所以代码中的处理相当好~~

2、销毁两个链表的时候，一定要先将相交的部分进行拆开，如果不这样做的话，第一个链表已经释放的结点，第二个链表释放的时候就会报错。这是测试代码应该注意的地方~