本系列導航：劍指offer（第二版）java實現導航帖

面試題52：兩個鏈表的第一個公共節點

題目要求：
輸入兩個單鏈表，找出它們的第一個公共節點。以下圖為例，對一個公共節點為6所在的節點。

1 -> 2 -> 3 -> 6 -> 7
     4 -> 5 ↗

解題思路：

解法1：比較直接，不再贅述。

解法2：從鏈表的尾部向前看，發現尾部是相同的，向前走會分叉，找到分叉點即可。按照這個思路，如果這是雙向鏈表，即得到尾節點并能夠得到每個節點的前一個節點，那這個題就很簡單了。對于單鏈表，本身是前節點->后節點，想要得到后節點->前節點，可以借助于棧的后進先出特性。兩個單鏈表分別入棧，得到[1,2,3,6,7],[4,5,6,7]，然后不斷出棧即可找到分叉點。

解法3：對于單鏈表，如果從頭結點開始找公共節點，一個麻煩點是兩個鏈表長度可能不一致，因此兩個指針不同步（指兩個指針無法同時指向公共點）。解決這個麻煩點，整個問題也就能順利解決。那么，能否讓兩個鏈表長度一致？長鏈表先行幾步即可，因為長鏈表頭部多出的那幾個節點一定不會是兩鏈表的公共節點。以題目中的圖為例，可以讓1所在的鏈表先向前移動1個節點到2，這樣就轉化為求下面這兩個鏈表的第一個公共節點：

2 -> 3 -> 6 -> 7
4 -> 5 ↗

一個指針指向2，另一個指向4，然后同時遍歷，這應該很容易了吧。需要對兩個鏈表先進行一次遍歷求出長度，然后再同時遍歷求公共點，時間復雜度o(n)，空間復雜度o(1)。

三種解法的代碼實現如下。

package chapter5;
import structure.ListNode;

import java.util.Stack;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA
 * Author: ryder
 * Date  : 2017/8/15
 * Time  : 10:28
 * Description:兩個鏈表的第一個公共節點
 **/
public class P253_CommonNodesInLists {
    //思路一：暴力解決，時間復雜度o(mn)，空間復雜度o(1)
    //思路二：借助于兩個棧，時間復雜度o(m+n)，空間復雜度o(m+n)
    //思路三：轉化為等長鏈表，時間復雜度o(m+n)，空間復雜度o(1)
    public static ListNode<Integer> findFirstCommonNode(ListNode<Integer> head1,ListNode<Integer> head2){
        for(ListNode<Integer> node1=head1;node1!=null;node1=node1.next){
            for(ListNode<Integer> node2=head2;node2!=null;node2=node2.next){
                if(node1==node2)
                    return node1;
            }
        }
        return null;
    }
    public static ListNode<Integer> findFirstCommonNode2(ListNode<Integer> head1,ListNode<Integer> head2){
        Stack<ListNode<Integer>> stack1 = new Stack<>();
        Stack<ListNode<Integer>> stack2 = new Stack<>();
        for(ListNode<Integer> node1=head1;node1!=null;node1=node1.next)
            stack1.push(node1);
        for(ListNode<Integer> node2=head2;node2!=null;node2=node2.next)
            stack2.push(node2);
        ListNode<Integer> commonNode = null;
        while (!stack1.isEmpty() && !stack2.isEmpty()){
            if(stack1.peek()==stack2.peek()){
                commonNode = stack1.pop();
                stack2.pop();
            }
            else
                break;
        }
        return commonNode;
    }
    public static ListNode<Integer> findFirstCommonNode3(ListNode<Integer> head1,ListNode<Integer> head2){
        ListNode<Integer> node1 = head1,node2 = head2;
        int size1 = 0,size2 = 0;
        for (;node1!=null;node1 = node1.next)
            size1++;
        for (;node2!=null;node2 = node2.next)
            size2++;
        node1 = head1;
        node2 = head2;
        while (size1>size2){
            node1 = node1.next;
            size1--;
        }
        while (size2>size1){
            node2 = node2.next;
            size2--;
        }
        while (node1!=null){
            if(node1!=node2){
                node1 = node1.next;
                node2 = node2.next;
            }
            else
                break;
        }
        return node1;
    }
    public static void main(String[] args){
        // 1->2->3->6->7
        //    4->5↗
        ListNode<Integer> node1 = new ListNode<>(1);
        ListNode<Integer> node2 = new ListNode<>(2);
        ListNode<Integer> node3 = new ListNode<>(3);
        ListNode<Integer> node4 = new ListNode<>(4);
        ListNode<Integer> node5 = new ListNode<>(5);
        ListNode<Integer> node6 = new ListNode<>(6);
        ListNode<Integer> node7 = new ListNode<>(7);
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node6;
        node4.next = node5;
        node5.next = node6;
        node6.next = node7;
        ListNode<Integer> commonNode = findFirstCommonNode(node1,node4);
        System.out.println(commonNode.val);
        ListNode<Integer> commonNode2 = findFirstCommonNode2(node1,node4);
        System.out.println(commonNode2.val);
        ListNode<Integer> commonNode3 = findFirstCommonNode2(node1,node4);
        System.out.println(commonNode3.val);
    }
}

運行結果

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