Разбор задачи: Пересечение двух связанных списков

Вид объекта - Связанный список:

class ListNode(object):
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None

Предложенный нами код решения:

def get_intersection_node(headA, headB):
    """
    Находит узел пересечения двух связанных списков.

    :param headA: Начальный узел первого списка.
    :param headB: Начальный узел второго списка.
    :return: Узел пересечения или None, если пересечения нет.
    """
    if not headA or not headB:
        return None

    pointerA, pointerB = headA, headB

    while pointerA != pointerB:
        pointerA = pointerA.next if pointerA else headB
        pointerB = pointerB.next if pointerB else headA

    return pointerA

Пошаговый разбор:

1. Инициализация указателей:
   • pointerA начинает обход с headA (начала первого списка).
   • pointerB начинает обход с headB (начала второго списка).
2. Цикл сравнения узлов:
   • На каждой итерации указатели pointerA и pointerB сравниваются.
   • Если они равны, то это точка пересечения, и она возвращается.
3. Переключение указателей:
   • Если указатель pointerA достигает конца списка A, он переключается на начало списка B.
   • Если указатель pointerB достигает конца списка B, он переключается на начало списка A.
4. Завершение цикла:
   • Цикл завершится, если указатели встретятся на одном узле (точке пересечения) или оба станут None (если пересечения нет).
5. Возврат результата:
   • Если пересечение найдено, возвращается узел пересечения.
   • Если пересечения нет, возвращается None.

Как работает переключение указателей?

Пример пересекающихся списков:

listA: 4 -> 1 -> 8 -> 4 -> 5  
                 ↘
listB:      5 -> 6 -> 1

1. Итерация 1:
   • pointerA на узле 4, pointerB на узле 5. Узлы разные.
2. Итерация 2:
   • pointerA на узле 1, pointerB на узле 6. Узлы разные.
3. Итерация 3:
   • pointerA на узле 8, pointerB на узле 1. Узлы разные.
4. Итерация 4:
   • pointerA на узле 4, pointerB переключается на 4 (начало listA).
5. Итерация 5:
   • pointerA на узле 5 (начало listB), pointerB на узле 1.
6. Итерация 6:
   • Оба указателя встречаются на узле 8. Это пересечение.

Пример списков без пересечения:

listA: 2 -> 6 -> 4  
listB: 1 -> 5

1. Указатели проходят списки полностью.
2. После переключения на противоположные списки указатели снова проходят их.
3. После двух полных проходов указатели оба становятся None. Это подтверждает отсутствие пересечения.