用于查找两个排序链表的交集的 C++ 程序

本文介绍一种查找两个排序链表的交集的 C++ 程序。该程序的时间复杂度为 $O(m+n)$，其中 $m$ 和 $n$ 分别为两个链表的长度。

题目描述

给定两个升序排列的链表，编写一个函数来计算它们的交集。

例如，给定以下两个链表：

list1: 1->2->3->4
list2: 2->4->6->8

返回结果为：

2->4

解决方案

思路

由于两个链表是升序排列的，因此可以使用双指针的方式查找它们的交集。具体的，定义两个指针 $p$ 和 $q$ 分别指向两个链表的头节点，然后同时遍历这两个链表，如果 $p$ 所指向的节点的值小于 $q$ 所指向的节点的值，则将 $p$ 向后移动一个节点，否则将 $q$ 向后移动一个节点。如果 $p$ 和 $q$ 所指向的节点的值相等，则将该节点的值加入到结果链表中，并将 $p$ 和 $q$ 同时向后移动一个节点。当其中一个指针到达链表的末尾时，遍历即可结束。

代码实现

下面是该算法的 C++ 实现：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* getIntersectionNode(ListNode* headA, ListNode* headB) {
        ListNode *p = headA, *q = headB;
        ListNode *result = nullptr, *tail = nullptr;
        while (p != nullptr && q != nullptr) {
            if (p->val == q->val) {
                if (result == nullptr) {
                    result = tail = new ListNode(p->val);
                } else {
                    tail->next = new ListNode(p->val);
                    tail = tail->next;
                }
                p = p->next;
                q = q->next;
            } else if (p->val < q->val) {
                p = p->next;
            } else {
                q = q->next;
            }
        }
        return result;
    }
};

其中，headA 和 headB 分别为两个链表的头节点，getIntersectionNode 函数的返回值为另一个链表，该链表表示两个链表的交集。在实现的过程中，代码使用了一个指针 tail 表示结果链表的尾部节点，用于方便地添加新的节点到结果链表中，以及用一个指针 result 指向结果链表的第一个节点，这样返回结果即可。

总结

该 C++ 程序可用于查找两个排序链表的交集，时间复杂度为 $O(m+n)$，较为高效。其基本思路是使用双指针，分别遍历两个链表，并对比它们的节点的值，以找出它们的交集。