35_剑指offer_java_复杂链表的复制

最新推荐文章于 2022-07-05 15:38:07 发布

Longtermevolution

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分类专栏：面试算法题

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Longtermevolution/article/details/104130757

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本文详细介绍了如何实现复杂链表的深拷贝，包括节点的复制、随机指针的赋值及链表的拆分。通过三个关键步骤，实现了复杂链表的有效复制，同时考察了应聘者的复杂问题解决能力和效率分析技巧。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述

输入一个复杂链表（每个节点中有节点值，以及两个指针，一个指向下一个节点，另一个特殊指针指向任意一个节点），返回结果为复制后复杂链表的head。（注意，请不要返回参数中的节点引用）复制链表如下图：
offer35-1

复杂节点定义如下：

public class ComplexListNode {
    int value;
    ComplexListNode next;
    ComplexListNode random;

    public ComplexListNode(int value) {
        this.value = value;
    }
}

测试用例

功能测试（节点中的random指向节点自身；两个节点的random形成环状结构；链表中只有一个节点）
特殊输入测试（指向链表头结点的指针为空指针）

题目考点

考察应聘者对复杂问题的思维能力。
考察应聘者分析时间效率和空间效率的能力。

解题思路

1、在每个节点的后面插入复制的节点，如下图：

2、对复制的节点的random指针进行赋值，如下图：

3、将上面的链表拆成两个链表，原始链表和复制链表，如下图：

参考解题

/*
public class RandomListNode {
    int label;
    RandomListNode next = null;
    RandomListNode random = null;

    RandomListNode(int label) {
        this.label = label;
    }
}
*/
public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead)
    {
        // 异常
        if(pHead == null){
            return null;
        }
        // 三步
        CloneNode(pHead);
        ConnectRandomNodes(pHead);
        return ReconnectNodes(pHead);
    }
    
    // 1、复制N'到N后面，插入新节点
    public void CloneNode(RandomListNode pHead){
        RandomListNode CurrentNode = pHead;
        while(CurrentNode != null){
            RandomListNode pCloned = new RandomListNode(CurrentNode.label);
            // 克隆
            pCloned.next = CurrentNode.next;
            pCloned.random = null;
            // 插入克隆节点
            CurrentNode.next = pCloned;
            // 继续遍历
            CurrentNode = pCloned.next; 
        }
    }
    // 2、设置复制出来节点的random指针
    public void ConnectRandomNodes(RandomListNode pHead){
        RandomListNode CurrentNode = pHead;
        while(CurrentNode != null){
            RandomListNode pCloned = CurrentNode.next;
            if(CurrentNode.random != null){
                // 设置random指针
                pCloned.random = CurrentNode.random.next;
            }
            // 遍历
            CurrentNode = pCloned.next;
        }
    }
    // 3、拆分成两个链；
    public RandomListNode ReconnectNodes(RandomListNode pHead){
        RandomListNode CurrentNode = pHead;
        RandomListNode ClonedHead = pHead.next;
        // 取偶数部分
        while(CurrentNode.next != null){
            RandomListNode next = CurrentNode.next;
            CurrentNode.next = next.next;
            // 遍历
            CurrentNode = next;
        }
        return ClonedHead;
    }
}