160 -相交鏈表 - python

編寫一個程序，找到兩個單鏈表相交的起始節點。

如下面的兩個鏈表：

在節點 c1 開始相交。

示例 1：

輸入：intersectVal = 8, listA = [4,1,8,4,5], listB = [5,0,1,8,4,5], skipA = 2, skipB = 3
輸出：Reference of the node with value = 8
輸入解釋：相交節點的值爲 8 （注意，如果兩個列表相交則不能爲 0）。從各自的表頭開始算起，鏈表 A 爲 [4,1,8,4,5]，鏈表 B 爲 [5,0,1,8,4,5]。在 A 中，相交節點前有 2 個節點；在 B 中，相交節點前有 3 個節點。

示例 2：

輸入：intersectVal = 2, listA = [0,9,1,2,4], listB = [3,2,4], skipA = 3, skipB = 1
輸出：Reference of the node with value = 2
輸入解釋：相交節點的值爲 2 （注意，如果兩個列表相交則不能爲 0）。從各自的表頭開始算起，鏈表 A 爲 [0,9,1,2,4]，鏈表 B 爲 [3,2,4]。在 A 中，相交節點前有 3 個節點；在 B 中，相交節點前有 1 個節點。

示例 3：

輸入：intersectVal = 0, listA = [2,6,4], listB = [1,5], skipA = 3, skipB = 2
輸出：null
輸入解釋：從各自的表頭開始算起，鏈表 A 爲 [2,6,4]，鏈表 B 爲 [1,5]。由於這兩個鏈表不相交，所以 intersectVal 必須爲 0，而 skipA 和 skipB 可以是任意值。
解釋：這兩個鏈表不相交，因此返回 null。
 

注意：

• 如果兩個鏈表沒有交點，返回 null.
• 在返回結果後，兩個鏈表仍須保持原有的結構
• 可假定整個鏈表結構中沒有循環
• 程序儘量滿足 O(n) 時間複雜度，且僅用 O(1) 內存。

---

題目要求返回兩個相交鏈表的交點，同時要求時間複雜度爲O(n)，空間複雜度爲O(1)，因此我們不能使用額外的空間存儲兩個鏈表節點然後在尋找交點，需原地尋找。另外要求兩個鏈表保持原有結構，也是告訴我們需要原地尋找。

原地訓練兩個鏈表的交點位置可以採用如下方法：首先獲取兩個鏈表的長度$l_1$和$l_2$，然後讓長的鏈表先走$abs(l_1- l_2)$步，最後依次判斷當前節點是否相同來尋找鏈表交點。

class Solution:
    def getIntersectionNode(self, headA: ListNode, headB: ListNode) -> ListNode:
        if not headA or not headB: return None
        p, q = headA, headB
        
        def getLen(head):
            l = 0
            while head and head.next:
                l += 1
                head = head.next
            return l + 1

        l1, l2 = getLen(headA), getLen(headB)
        c = abs(l1 - l2)

        if c != 0 and l1 > l2:
            while c > 0:
                p = p.next
                c -= 1
        elif c != 0 and l2 > l1:
            while c > 0:
                q = q.next
                c -= 1

        while p.next and q.next:
            if p == q:
                return p
            p = p.next
            q = q.next

        return p if p == q else None