两个链表的第一个公共节点

题目描述：输入两个链表，找出它们的第一个公共结点。

解法一：蛮力法

碰到这道题，很多人的第一反应就是蛮力法：在第一链表上顺序遍历每个结点，每遍历到一个结点的时候，在第二个链表上顺序遍历每个结点。如果在第二个链表上有一个结点和第一个链表上的结点一样，说明两个链表在这个结点上重合，于是就找到了它们的公共结点。如果第一个链表的长度为m，第二个链表的长度为n，显然该方法的时间复杂度是O(mn)。

解法二：借助外部空间法

首先，经过分析我们发现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，如下图所示，两个链表在值为6的结点处交汇：

如果两个链表有公共结点，那么公共结点出现在两个链表的尾部。如果我们从两个链表的尾部开始往前比较，最后一个相同的结点就是我们要找的结点。But，在单链表中只能从头结点开始按顺序遍历，最后才能到达尾结点。最后到达的尾结点却要最先被比较，这是“后进先出”的特性。于是，我们可以使用栈的特点来解决这个问题：分别把两个链表的结点放入两个栈里，这样两个链表的尾结点就位于两个栈的栈顶，接下来比较两个栈顶的结点是否相同。如果相同，则把栈顶弹出接着比较下一个栈顶，直到找到最后一个相同的结点。

import java.util.*;
/*
public class ListNode {
int val;
ListNode next = null;

ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}*/
public class Solution {
//时间复杂度为O(mn),空间复杂度为O(m+n)的方法
public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
if(pHead1==null||pHead2==null){
return null;
}

Stack<ListNode> stack1=new Stack<>();
Stack<ListNode> stack2=new Stack<>();
while(pHead1!=null){
stack1.push(pHead1);
pHead1=pHead1.next;
}
while(pHead2!=null){
stack2.push(pHead2);
pHead2=pHead2.next;
}
if(stack1.peek().val!=stack2.peek().val){
return null;
}
ListNode node1=null;
ListNode node2=null;
ListNode common=null;
while(!stack1.empty()&&!stack2.empty()){
node1=stack1.peek();
node2=stack2.peek();
if(node1.val==node2.val){
stack1.pop();
stack2.pop();
common=node1;
}else{
break;
}
}

return common;
}
}

解法三：不借助外部空间法

那么，可不可以不借助栈来实现了呢？答案是可以的，我们可以首先遍历两个链表得到它们的长度，就能知道哪个链表比较长，以及长的链表比短的链表多几个结点。在第二次遍历的时候，在较长的链表上先走若干步，接着再同时在两个链表上遍历，找到的第一个相同的结点就是它们的第一个公共结点。

　　比如在上图的两个链表中，我们可以先遍历一次得到它们的长度分别为5和4，也就是较长的链表与较短的链表相比多一个结点。第二次先在长的链表上走1步，到达结点2。接下来分别从结点2和结点4出发同时遍历两个结点，直到找到它们第一个相同的结点6，这就是我们想要的结果。

/*
public class ListNode {
int val;
ListNode next = null;

ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}*/
public class Solution {
//时间复杂度为O(mn),空间复杂度为O(1)的方法
public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
int len1=getLengthOfList(pHead1);
int len2=getLengthOfList(pHead2);
ListNode longList=null;
ListNode shortList=null;
//两个链表的长度差
int diff=0;
if(len1<len2){
diff=len2-len1;
longList=pHead2;
shortList=pHead1;
}else{
diff=len1-len2;
longList=pHead1;
shortList=pHead2;
}
//长链表先走diff步
while(diff>0){
longList=longList.next;
diff--;
}
while(longList!=null&&shortList!=null&&longList!=shortList){

longList=longList.next;
shortList=shortList.next;
}
return longList;
}
private int getLengthOfList(ListNode head){
int len=0;
while(head!=null){
len++;
head=head.next;
}
return len;
}
}