两链表是否有环+是否相交

1. 分析

来源：《程序员代码面试指南》(第2版)左程云

单链表是否有环
如果一个有环，一个没有，则肯定不想交
如果都没有环，找到相交点，参考
如果都有环，分三种情况：
- 情况一，环入口一致，相交点在入口前面
- 情况二，环入口不一致，且loop1 loop2在环中不连通，则不相交
- 请款三，环入口不一致，且loop1 loop2在环中连通，则两个入口都算相交点

2. 代码

public class IntersectList(){
    public Node getIntersectNode(Node head1, Node head2){
        //是否相交，如果相交，返回相交的结点
        if(head1 == null || head2 = null){
            return null;
        }
        //两链表的环
        Node loop1 = getLoopNode(head1);
        Node loop2 = getLoopNode(head2);
        //如果都没环
        if(loop1 == null && loop2 == null){
            return noLoop(head1, head2);
        }
        //如果都有环
        if(loop1 ！= null && loop2 != null){
            return bothLoop(head1,head2);
        }
        //如果一个有环，一个没有，则肯定不想交
        return null;
    }
    public Node getLoopNode(Node head){
        //链表中是否有环，环的入口
        if(head == null ||head.next == null) return null;
          Node node1 = head;
          Node node2 = head;
          while(node1!=null && node1.next!=null){
              //先寻找是否有环
              //快慢指针一起出发
              node1 = node1.next.next;
              node2 = node2.next;
              if(node1 == node2){//如有环，快慢指针在环中某个结点相遇
                  //使用同速的双指针，找到环的入口
                  //起点分别是head和环中相遇点
                  node2=pHead;
                  while(node1 != node2){
                      node1= node1.next;
                      node2 = node2.next;
                  }
                  return node1;
              }         
          }
          return null;
    }
    public Node noLoop(Node head1, Node head2，Node tail = null){
        //两链表都没环，找相交结点
        //若相交则从相交的结点到tail是相同的
        //@param tail表示表尾，默认为空，可初始化未非空值，方便复用
        if(head1 == null || head2 = null){
            return null;
        }
        int n = 0;
        Node cur1 = head1;
        Node cur2 = head2;
        //计算长度差n 
        while(cur1 != tail) {
            n++;
            cur1 = cur1.next;
        }
        while(cur2 != tail){
            n--;
            cur2 = cur2.next;
        }
        //两尾不同则不相交
        if(cur1 != cur2) return null;
        //cur1 指向长链表，cur2指向短的
        cur1 = (n > 0) ? head1 : head2;
        cur2 = (cur1 == head1) ? head2 : head1;
        //长链表先走n步
        while(n>0){
            cur1 = cur1.next;
            n--;
        }
        //两指针再一起走
        while(cur1 != cur2){
            cur1 = cur1.next;
            cur2 = cur2.next;
        }
        //相遇的第一个节点就是交点
        return cur1;
    }
    public Node bothLoop(Node head1,Node loop1, Node head2, Node loop2){
        //两链表都有环，找相交结点
        //三种情况
        //情况一，环入口一致，相交点在入口前面
        //情况二，环入口不一致，且loop1 loop2在环中不连通，则不相交
        //请款三，环入口不一致，且loop1 loop2在环中连通，则两个入口都算相交点
        Node cur1 = null;
        Node cur2 = null;
        if(loop1 == loop2 ){
            //用noLoop()找到环入口前的相交点，注意第三个参数设为环入口
            return noLoop(head1, head2, loop1);
        }else{

            for(cur1 = loop1.next; cur1 != loop1; cur1 = cur1.next){
                //情况三
                if(cur1 == loop2) return loop1;
            }
            //情况二
            return null;
        }

    }
}