C语言强化（七）链表相交问题_5 找到两个有环链表的相交结点

有环链表是否相交我们也可以判断了，剩下的就是获得有环链表相交结点

题目

给出俩个单向链表的头指针，比如 h1，h2，判断这俩个链表是否相交

解题步骤

1. 判断两个【无环】链表是否相交
2. 找到两个【无环】链表的相交结点
3. 判断链表是否带环
4. 判断两个【有环】链表是否相交
5. 找到两个【有环】链表的相交结点

思路：

显然，有环链表的相交点其实就是环的入口

如图

所以 问题转为求环的入口

直接上理论，具体解释不难，纯粹是一道小学数学追赶问题

若在头结点和快慢指针相遇结点分别设一指针，同步(单步)前进，则最后一定相遇在环入口结点

关于快慢指针的介绍，请参考链表相交问题第三节

创建函数:获得有环链表入口

/*
获得有环链表入口
	若在头结点和相遇结点分别设一指针，同步(单步)前进，
	则最后一定相遇在环入口结点
*/
ListNode * getCircleListEnter(ListNode * head){
	if(head==NULL)
		return NULL;
	ListNode * node = ifCircle(head);
	if(node==NULL)
		return NULL;
	while(node!=NULL&&head!=NULL){
		if(node==head)
			return node;
		node=node->nextNode;
		head=head->nextNode;
	}
	return NULL;
}

源代码

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <iostream>

using namespace std;

/**
5.找到两个【有环】链表的相交结点
思路
	即找两个入口点
	若在头结点和相遇结点分别设一指针，同步(单步)前进，
	则最后一定相遇在环入口结点
*/

/**
链表结构体
*/
struct ListNode{
	int data;
	ListNode * nextNode;
	ListNode(ListNode * node,int value){
		nextNode=node;
		data=value;
	}
};

ListNode * L1;
ListNode * L2;

/**
判断链表是否有环
node  链表头指针

方法：用两个指针，一个指针步长为1，一个指针步长为2，若最后相遇，则链表有环
有环 返回两指针相遇位置
无环 返回NULL
*/
ListNode * ifCircle(ListNode * node){
	if(NULL==node)
		return false;
	ListNode * fast = node;
	ListNode * slow = node;
	while(NULL!=fast&&NULL!=fast->nextNode){
		fast=fast->nextNode->nextNode;//步长为2
		slow=slow->nextNode;//步长为1
		if(fast==slow){
			cout<<"链表有环"<<endl;
			return fast;
		}
	}
	cout<<"链表无环"<<endl;
	return NULL;
}

/*判断结点是不是在链表上
head  链表头
node  结点
*/
bool ifNodeOnList(ListNode * head,ListNode * node){

	if(node==NULL)
		return 0;
	//为防止有环链表无限遍历，首先进行有无环判断
	ListNode * circleNode = ifCircle(head);
	int count = 0;//经过重复结点的次数
	while(head!=NULL&&count<2){
		if(head==node)
			return 1;
		if(head==circleNode)
			count++;
		head=head->nextNode;
	}
	return 0;
}

//判断有环链表是否相交
bool ifCircleListCross(ListNode * L1,ListNode * L2){
	ListNode * node = ifCircle(L1);
	if(node!=NULL)
		return ifNodeOnList(L2,node);
	return 0;
}

/*
获得有环链表入口
	若在头结点和相遇结点分别设一指针，同步(单步)前进，
	则最后一定相遇在环入口结点
*/
ListNode * getCircleListEnter(ListNode * head){
	if(head==NULL)
		return NULL;
	ListNode * node = ifCircle(head);
	if(node==NULL)
		return NULL;
	while(node!=NULL&&head!=NULL){
		if(node==head)
			return node;
		node=node->nextNode;
		head=head->nextNode;
	}
	return NULL;
}

//创建有环链表
ListNode * createCircleList(){
	ListNode * node = new ListNode(NULL,0);
	ListNode * enter = node;
	node = new ListNode(node,1);
	node = new ListNode(node,2);
	enter->nextNode=node;
	node = new ListNode(node,3);
	node = new ListNode(node,4);
	return node;
}

//创建有环链表相交
void createCircleListCross(){
	L1 = new ListNode(NULL,0);
	ListNode * enter2 = L1;//L2的入口
	L1 = new ListNode(L1,1);
	L1 = new ListNode(L1,2);
	enter2->nextNode=L1;//L1的入口
	L1 = new ListNode(L1,3);
	L1 = new ListNode(L1,4);

	L2 = new ListNode(enter2,0);
	L2 = new ListNode(L2,1);
	L2 = new ListNode(L2,2);
}

//创建有环链表不相交
void createCircleListNotCross(){
	L1=createCircleList();
	L2=createCircleList();
}

void main()
{
	createCircleListCross();
	ListNode * node = getCircleListEnter(L1);
	cout<<"有环链表L1的入口（相交点1）"<<node->data<<endl;
	node = getCircleListEnter(L2);
	cout<<"有环链表L2的入口（相交点2）"<<node->data<<endl;
	system("pause");
}

至此，这道古老的链表相交问题终于讲完了，总结下思路

判断链表是否带环（第三节）

不带环，用不带环的方法，判断是否相交、求相交点（第一节、第二节）

带环，用带环的方法，判断是否相交、求相交点（第三节、第四节）