判斷兩個單鏈表是否相交--java實現
首先,感謝程雲老師的分享!以下是本問題的解決方法整理。
思路:
連結串列分有環連結串列和無環連結串列,如果兩個連結串列存在相交,則只有兩種可能,兩個連結串列都無環或者都有環。
(1)如果連結串列都無環,則先判斷連結串列的尾指標是否一樣,如果不一樣,則沒有相交。如果一樣,則找出兩個連結串列的長度差,將兩個連結串列從距離尾節點同樣的距離進行掃描,如果相交,則必然有一處掃描節點相同。例項資料List1:1->2->3->4->5->6->7->null,List2:0->9->8->6->7->null,第一個相交節點為6
示例圖如下,
(2)如果連結串列都有環,則只肯能有下面兩種情況(如下圖)。兩種情況區分的方法為:入環點是否相同。
如果相同則為第一種情況:那麼查詢第一個相交點與無環的單鏈表相交找第一個交點的方法一樣。
如果入環點不同,則為第二種情況,這個相交點或者為list1 的入環點loop1或者為list2的入環點loop2。
情況1例項資料(List1:1->2->3->4->5->6->7->4,List2:0->9->8->2->3->4->5->6->7->4,第一個交點為2
情況2例項資料(List1:1->2->3->4->5->6->7->4,List2:0->9->8->6->7->4->5->6,第一個交點為4或6)
下面為實現程式碼
public static class Node { public int value; public Node next; public Node(int data) { this.value = data; } } /*判斷是否相交,如果相交,得到第一個相交點*/ public static Node getIntersectNode(Node head1, Node head2) { if (head1 == null || head2 == null) { return null; } Node loop1 = getLoopNode(head1); Node loop2 = getLoopNode(head2); if (loop1 == null && loop2 == null) { return noLoop(head1, head2); } if (loop1 != null && loop2 != null) { return bothLoop(head1, loop1, head2, loop2); } return null; } /* * 判斷是否存在環,如果存在,則找出環的入口點。 * 入口點找法:快慢指標,塊指標走兩步,滿指標走一步,如果存在迴圈,則在慢指標走完環前,總會和快指標相遇。 * 從頭指標和相遇點同時向後走,相遇的點必定是入口點。*/ public static Node getLoopNode(Node head) { if (head == null || head.next == null || head.next.next == null) { return null; } Node n1 = head.next; // n1 -> slow Node n2 = head.next.next; // n2 -> fast while (n1 != n2) { if (n2.next == null || n2.next.next == null) { return null; } n2 = n2.next.next; n1 = n1.next; } n2 = head; // n2 -> walk again from head while (n1 != n2) { n1 = n1.next; n2 = n2.next; } return n1; } /*無環時的判斷方法*/ public static Node noLoop(Node head1, Node head2) { if (head1 == null || head2 == null) { return null; } Node cur1 = head1; Node cur2 = head2; int n = 0; while (cur1.next != null) { n++; cur1 = cur1.next; } while (cur2.next != null) { n--; cur2 = cur2.next; } if (cur1 != cur2) { return null; } cur1 = n > 0 ? head1 : head2; cur2 = cur1 == head1 ? head2 : head1; n = Math.abs(n); while (n != 0) { n--; cur1 = cur1.next; } while (cur1 != cur2) { cur1 = cur1.next; cur2 = cur2.next; } return cur1; } /*有環時的判斷方法*/
public static Node bothLoop(Node head1, Node loop1, Node head2, Node loop2) {
Node cur1 = null;
Node cur2 = null;
if (loop1 == loop2) {
cur1 = head1;
cur2 = head2;
int n = 0;
while (cur1 != loop1) {
n++;
cur1 = cur1.next;
}
while (cur2 != loop2) {
n--;
cur2 = cur2.next;
}
cur1 = n > 0 ? head1 : head2;
cur2 = cur1 == head1 ? head2 : head1;
n = Math.abs(n);
while (n != 0) {
n--;
cur1 = cur1.next;
}
while (cur1 != cur2) {
cur1 = cur1.next;
cur2 = cur2.next;
}
return cur1;
} else {
cur1 = loop1.next;
while (cur1 != loop1) {
if (cur1 == loop2) {
return loop1;
}
cur1 = cur1.next;
}
return null;
}
}
另:判斷是否單鏈表是否有環可以使用雜湊表進行判斷。最後,關於如何找環的入口點問題,可以參考文章:http://blog.csdn.net/wongson/article/details/8019228,
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