leetcode 138 复制带随机指针的链表

最新推荐文章于 2021-08-24 09:26:58 发布

原创最新推荐文章于 2021-08-24 09:26:58 发布 · 142 阅读

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本文深入解析了复杂链表的深拷贝问题，尤其关注带有随机指针的链表复制逻辑。通过C++ STL Map容器实现节点地址与序号的映射，确保新链表能独立于原链表，同时正确复制随机指针的连接关系。

给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。
要求返回这个链表的深拷贝。
示例：
在这里插入图片描述
输入：
{“ $KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: \dots":"1","next":{"$ id”:“2”,“next”:null,“random”:{“ $KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '}' at position 9: ref":"2"}̲,"val":2},"rand\dots$ ref”:“2”},“val”:1}

解释：
节点 1 的值是 1，它的下一个指针和随机指针都指向节点 2 。
节点 2 的值是 2，它的下一个指针指向 null，随机指针指向它自己。

深度拷贝：构造一个完全新的链表，即使将原链表毁坏，新链表可独立使用
如何拷贝原来链表中的random指针的逻辑关系到新链表为该题的难点
采用C++_STL中的Map容器，实现两个变量之间的映射，将该节点的地址和节点点的序号存储为一对映射关系，Map<key,value>,其中key为地址，value为整型变量
在这里插入图片描述

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* next;
    Node* random;

    Node() {}

    Node(int _val, Node* _next, Node* _random) {
        val = _val;
        next = _next;
        random = _random;
    }
};
*/

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        std::map<Node*, int> node_map;    //地址到节点位置的map
        std::vector<Node*> node_vec;    //使用vector根据存储节点位置访问地址
        Node *ptr = head;
        int i = 0;
        while(ptr){    //将新链表节点push入node_vec,生成了新链表节点位置到地址的map
           // Node* result = (Node*)malloc(sizeof(ptr->val));
            //result->next = NULL;
            //node_vec.push_back(result);
            node_vec.push_back(new Node(ptr->val,NULL,NULL));
            node_map[ptr] = i;    //记录原始链表地址至节点位置的node_map
            ptr = ptr->next;   //遍历原始链表
            i++;   //记录节点位置
        }
        node_vec.push_back(0);
        ptr = head;
        i = 0;    //再次遍历原始链表，链接新链表的next指针和random指针
        while(ptr){
                node_vec[i]->next = node_vec[i+1];    //链接新链表next指针
            if(ptr->random){    //当random指针不为空
                int id = node_map[ptr->random];   //根据node_map确认，原链表random指针指向的位置即id
                node_vec[i]->random = node_vec[id];    //原链表random指针指向的位置即id
            }
            ptr = ptr->next;
            i++;
        }
        return node_vec[0];
    }
};

在第一次执行过程中报错：

 runtime error: member access within misaligned address 0xbebebebebebebebe for type 'struct Node', which requires 8 byte alignment (solution.cpp)

原因是将正确代码中的

 node_vec.push_back(new Node(ptr->val,NULL,NULL));

写成了

 node_vec.push_back(new Node(ptr->val));

所申请的节点中包含有两个指针，在堆区new出空间后，应该这两个指针设置为空指针，以免出现指针未初始化，不可定义的情况