【剑指offer】面试题37：两个链表的第一个公共结点

题目

输入两个链表，找出它们的第一个公共结点。

思路

特点

特点：公共结点指结点的val相等且next指向同一结点。因此从第一个公共结点开始，两个链表后面的所有结点都是重合的，不会再分叉。

链表结点定义：

/*public class ListNode {    int val;    ListNode next = null;    ListNode(int val) {        this.val = val;    }}*/

思路1：暴力解法

　　双重循环。时间复杂度为O(mn)。

思路2：两个栈

　　利用特点，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第一个公共结点。时间复杂度为O(m+n)；两个辅助栈，空间复杂度O(m+n)。

思路3（最优）：两个指针

　　1.首先遍历两个链表得到长度，计算得到较长链表比较短链表多gapLength个结点；
　　2.第二次遍历时，在较长的链表上先移动gapLength步，接着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。
　　时间复杂度为O(m+n)，但是对比思路2，没使用额外的辅助栈，提高了空间效率。
注：建议结合下面的总结部分一起看，更容易理解。

代码实现

思路3的代码实现如下：

/*public class ListNode {    int val;    ListNode next = null;    ListNode(int val) {        this.val = val;    }}*/public class Solution {    public ListNode FindFirstCommonNode(ListNode pHead1, ListNode pHead2) {        if(pHead1==null||pHead2==null) return null;        int length1 = countLength(pHead1);        int length2 = countLength(pHead2);        int gapLength = length1-length2;        ListNode longHead = pHead1; //较长的链表        ListNode shortHead = pHead2; //较短的链表        if(length1<length2){            longHead = pHead2;            shortHead = pHead1;            gapLength = length2-length1;        }        //较长的链表指针先移动gapLength，较短的链表指针不动        for(int i=0;i<gapLength;i++){            longHead = longHead.next;        }        //同时移动，第一个相同的结点就是它们的第一个公共结点。        while((longHead!=null)&&(shortHead!=null)&&(longHead!=shortHead)){            //两个指针同时移动            longHead = longHead.next;            shortHead = shortHead.next;        }        return longHead;    }    /**     *遍历，统计链表长度    */    public static int countLength(ListNode head){        if(head==null) return 0;        int count = 0;        while(head!=null){            count++;            head = head.next;        }        return count;    }}

注：运行环境——牛客网OJ。

总结

1.链表的算法题很多都能用两指针的方法来解决，如《【剑指offer】面试题15：链表中倒数第k个结点》；
2.画图。如果觉得想象两个指针的移动还有点困难，或者在某些细节上还容易出错，那可以选择画图，慢慢就熟悉了；
3.类比。
　　在第二条说到了画图，那大家可以联想一下，两指针的思路是不是很像我们小学时做的路程题，那时也常常画线段图。
　　用这道题来理解下，我们把两个链表设为两段路程，第一个公共点为路程的共同终点，而两个指针就是从不同起点开向同一个终点的两辆车。现在要让两辆车同时到达终点，我们首先要知道两段路程的长度（两个链表的长度），然后让在较长的路上的车1先开一段（长度=路程长-路程短），最后两车以同样的速度开，相遇时即到达终点（第一个公共点）。