两个链表的第一个公共节点

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题目描述

输入两个链表，找出它们的第一个公共结点。

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思路：

①首先要想清楚链表相交的实质问题，相交后的结点全部相同
②考虑到的case情况到底有哪些？链表到底有没有环？
③由于此题是找出第一个公共结点，说明两个链表一定相交
④转换成具体的case，分别进行讨论
⑤两个无环链表相交的第一个公共结点
⑥两个有环链表相交的第一个公共结点

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具体实现如下图所示：

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解析：

①暴力解：时间复杂度O(n^2)，空间复杂度O(1)
②hash表解：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)
③stack栈：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)
④快慢指针：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(1)

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hash表具体实现代码如下：

// hash表解法
public class Solution {
    public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        ListNode current1 = pHead1;
        ListNode current2 = pHead2;
        // 定义HashMap(hash表)
        HashMap<ListNode, Integer> hashMap = new HashMap<ListNode, Integer>();
        // 遍历pHead1
        while (current1 != null) {
            hashMap.put(current1, null);
            current1 = current1.next;
        }
        // 遍历pHead2
        while (current2 != null) {
            if (hashMap.containsKey(current2))
                return current2;
            current2 = current2.next;
        }
        return null;
    }
}

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stack栈具体实现代码如下：

// stack栈解法
public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        // 代码的鲁棒性
        if (pHead1 == null || pHead2 == null) {
            return null;
        }
        Stack<ListNode> stack1 = new Stack<>();
        Stack<ListNode> stack2 = new Stack<>();
        // 将pHead1压栈
        while (pHead1 != null) {
            stack1.push(pHead1);
            pHead1 = pHead1.next;
        }
        // 将pHead2压栈
        while (pHead2 != null) {
            stack2.push(pHead2);
            pHead2 = pHead2.next;
        }
        // result
        ListNode commonListNode = null;
        // 栈顶元素依次同时弹出，并记录弹出的结点，直到不相同后返回commonListNode
        while (!stack1.isEmpty() && !stack2.isEmpty() && stack1.peek() == stack2.peek() ) {
            stack2.pop();
            commonListNode = stack1.pop();
        }
        return commonListNode;
}

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快慢指针具体实现代码如下：

    // 快慢指针解法
    public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {
        // 代码的鲁棒性
        if (pHead1 == null || pHead2 == null){
            return null;
        }
        // 记录多走了多少步
        int k = 0;
        ListNode cur1 = pHead1;
        ListNode cur2 = pHead2;
        // 遍历pHead1
        while (cur1 != null){
            cur1 = cur1.next;
            k++;
        }
        // 遍历pHead2
        while (cur2 != null){
            cur2 = cur2.next;
            k--;
        }
        // 长链表
        ListNode longNode = null;
        // 短链表
        ListNode shortNode = null;
        // 判断哪个链表更长
        if (k < 0){
            k = Math.abs(k);
            longNode = pHead2;
            shortNode = pHead1;
        }else {
            longNode = pHead1;
            shortNode = pHead2;
        }
        // 找到长链表后，先让长链表先走k步
        while (longNode != null && shortNode != null){
            if (k != 0){
                longNode = longNode.next;
                k--;
            }else {
                if (longNode.val == shortNode.val){
                    return longNode;
                }
                longNode = longNode.next;
                shortNode = shortNode.next;
            }
        }
        return null;
    }