数据结构与算法之链表 链表相交 哈希表记录节点 方法

数据结构与算法阿木 发布于 4 天前 2 次阅读


摘要:

链表相交问题是指在两个单链表中,存在一个公共的节点序列,从该节点开始,两个链表中的节点依次相同。本文将深入解析链表相交问题,并介绍一种基于哈希表记录节点的方法来解决该问题。通过代码实现,我们将展示如何高效地检测两个链表是否相交,并找到相交的起始节点。

一、

链表是数据结构中常见的一种,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表相交问题在实际应用中较为常见,如社交网络中的好友关系链、数据库中的索引等。解决链表相交问题对于优化算法性能和提升用户体验具有重要意义。

二、链表相交问题分析

假设有两个链表A和B,链表A的节点序列为A1, A2, ..., An,链表B的节点序列为B1, B2, ..., Bm。如果存在一个节点Ci,使得从Ci开始,链表A和B的节点依次相同,则称链表A和B相交于节点Ci。

三、哈希表记录节点方法

为了解决链表相交问题,我们可以采用哈希表记录节点的方法。具体步骤如下:

1. 遍历链表A,将每个节点的地址(或值)存储在哈希表中。

2. 遍历链表B,对于每个节点,检查其在哈希表中是否存在。如果存在,则找到链表A和B相交的起始节点。

3. 如果遍历完链表B后,在哈希表中未找到任何节点,则说明链表A和B不相交。

四、代码实现

以下是用Python语言实现的哈希表记录节点方法解决链表相交问题的代码示例:

python

class ListNode:


def __init__(self, value=0, next=None):


self.value = value


self.next = next

def get_intersection_node(headA, headB):


if not headA or not headB:


return None

hash_set = set()


current = headA


while current:


hash_set.add(current)


current = current.next

current = headB


while current:


if current in hash_set:


return current


current = current.next

return None

测试代码


def create_list(values):


if not values:


return None


head = ListNode(values[0])


current = head


for value in values[1:]:


current.next = ListNode(value)


current = current.next


return head

创建两个相交的链表


listA = create_list([1, 2, 3, 4, 5])


listB = create_list([0, 6, 7, 8, 9, 10])


intersection_node = ListNode(3)


listA.next.next.next = intersection_node


listB.next.next.next = intersection_node

检测链表相交


intersection = get_intersection_node(listA, listB)


if intersection:


print("链表相交于节点:", intersection.value)


else:


print("链表不相交")


五、总结

本文介绍了链表相交问题,并详细解析了基于哈希表记录节点的方法。通过代码实现,我们展示了如何高效地检测两个链表是否相交,并找到相交的起始节点。在实际应用中,该方法具有较好的性能和实用性。