1. 相交链表问题概述
链表相交问题是数据结构与算法中的经典题型,也是技术面试中的高频考点。题目描述为:给定两个单链表的头节点 headA 和 headB,找出并返回两个单链表相交的起始节点。如果两个链表没有交点,则返回 null。
这个问题的实际意义在于:当我们需要处理两个可能存在公共部分的链表结构时(比如版本控制系统中的分支合并、内存管理中的共享内存区域等场景),快速定位交汇点能显著提升处理效率。在LeetCode的hot100题库中,这道题被标记为"简单"难度,但其中蕴含的指针操作技巧和算法思想却非常值得深入探讨。
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2. 问题分析与解法思路
2.1 暴力解法及其局限
最直观的解法是双重循环:遍历链表A的每个节点,对于每个节点再遍历链表B的所有节点,比较是否有相同地址的节点。这种方法时间复杂度为O(m*n),空间复杂度O(1)。对于较长的链表,这种解法显然效率太低。
python复制# 暴力解法示例(不推荐)
def getIntersectionNode(headA, headB):
while headA:
temp = headB
while temp:
if headA == temp:
return headA
temp = temp.next
headA = headA.next
return None
2.2 哈希集合优化解法
我们可以利用哈希集合存储已访问的节点。先遍历链表A,将所有节点存入集合;再遍历链表B,检查每个节点是否存在于集合中。这种方法时间复杂度O(m+n),空间复杂度O(m)或O(n)。
python复制def getIntersectionNode(headA, headB):
nodes = set()
while headA:
nodes.add(headA)
headA = headA.next
while headB:
if headB in nodes:
return headB
headB = headB.
