数据结构与算法之链表 链表相交边界 实际业务场景

数据结构与算法阿木 发布于 10 天前 3 次阅读


摘要:

链表相交边界问题在数据结构与算法中是一个经典且具有实际业务场景的问题。本文将深入解析链表相交边界问题的概念、解决思路,并通过具体的代码实现来展示如何高效地解决这个问题。

一、

链表相交边界问题指的是两个链表在某一点之后的部分相同,即这两个链表在某一点相交。在实际业务场景中,例如社交网络中的好友推荐、数据库索引等,都可能遇到链表相交边界的问题。本文将围绕链表相交边界问题展开讨论,并提供一种高效的解决方案。

二、问题分析

1. 问题定义

给定两个单链表head1和head2,链表中的元素为整数,链表可能相交也可能不相交。如果两个链表相交,找出它们的相交节点;如果不相交,返回null。

2. 问题难点

(1)如何判断两个链表是否相交;

(2)如何找到两个链表的相交节点。

三、解决思路

1. 判断两个链表是否相交

(1)计算两个链表的长度;

(2)将较长的链表向后移动,使得两个链表的长度相等;

(3)遍历两个链表,比较节点值,找到第一个相同的节点。

2. 找到两个链表的相交节点

(1)根据上述方法判断两个链表是否相交;

(2)如果相交,找到相交节点;

(3)如果不相交,返回null。

四、代码实现

以下是用Python语言实现的链表相交边界问题的解决方案:

python

class ListNode:


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


self.val = val


self.next = next

def get_length(head):


length = 0


while head:


length += 1


head = head.next


return length

def find_intersection(head1, head2):


len1 = get_length(head1)


len2 = get_length(head2)


diff = abs(len1 - len2)



将较长的链表向后移动


if len1 > len2:


for _ in range(diff):


head1 = head1.next


else:


for _ in range(diff):


head2 = head2.next



遍历两个链表,找到第一个相同的节点


while head1 and head2:


if head1 == head2:


return head1


head1 = head1.next


head2 = head2.next



return None

测试代码


def create_list(nums):


head = ListNode(0)


current = head


for num in nums:


current.next = ListNode(num)


current = current.next


return head

def print_list(head):


while head:


print(head.val, end=' ')


head = head.next


print()

创建两个相交的链表


list1 = create_list([1, 2, 3, 4, 5])


list2 = create_list([0, 6, 7, 8, 9])


list2.next.next.next.next.next = list1.next.next.next

创建一个不相交的链表


list3 = create_list([1, 2, 3, 4, 5])

测试相交链表


intersection_node = find_intersection(list1, list2)


if intersection_node:


print("相交节点值为:", intersection_node.val)


else:


print("两个链表不相交")

测试不相交链表


intersection_node = find_intersection(list1, list3)


if intersection_node:


print("相交节点值为:", intersection_node.val)


else:


print("两个链表不相交")


五、总结

本文针对链表相交边界问题进行了深入分析,并给出了一种高效的解决方案。通过代码实现,我们可以轻松地判断两个链表是否相交,并找到它们的相交节点。在实际业务场景中,链表相交边界问题具有重要的应用价值,本文提供的方法可以帮助开发者解决这类问题。