剑指offer-复杂链表的复制

最新推荐文章于 2022-02-28 16:44:11 发布

原创最新推荐文章于 2022-02-28 16:44:11 发布 · 776 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#链表 #java #数据结构 #算法

剑指offer-牛客网-java 专栏收录该内容

68 篇文章

订阅专栏

本文介绍了如何在不使用额外空间的情况下，通过三步法实现复杂链表的克隆，达到O(n)的时间复杂度。包括创建副本节点、设置副本节点的sibling指针和拆分链表。

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）。

解题思路（转载自网上）：

图 4.8 是一个含有 5 个结点的复杂链表。图中实线箭头表示 next 指针，虚线箭头表示 sibling 指针。为简单起见，指向 null 的指针没有画出。

在不用辅助空间的情况下实现 O(n)的时间效率。

第一步：仍然是根据原始链表的每个结点N 创建对应的 N’。把 N’链接在N的后面。图 4.8 的链表经过这一步之后的结构，如图 4.9 所示。

第二步：设置复制出来的结点的 sibling。假设原始链表上的 N 的 sibling 指向结点 S，那么其对应复制出来的 N’是 N的 pext 指向的结点，同样 S’也是 S 的 next 指向的结点。设置 sibling 之后的链表如图 4.10 所示。

第三步：把这个长链表拆分成两个链表。把奇数位置的结点用 next 链接起来就是原始链表，把偶数位置的结点用 next 链接起来就是复制出来的链表。图 4.10 中的链表拆分之后的两个链表如图 4.11 所示。

代码实现：

/*
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){
        CloneNodes(pHead);
        ConnectSiblingNodes(pHead);
        return ReconnectNodes(pHead);
    }

	private RandomListNode ReconnectNodes(RandomListNode pHead) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RandomListNode pNode=pHead;
		RandomListNode pCloneHead=null;
		RandomListNode pCloneNode=null;
		
		if(pNode!=null){
			pCloneNode=pCloneHead=pHead.next;
			pNode.next=pCloneNode.next;
			pNode=pNode.next;	
		}
		while(pNode!=null){
			pCloneNode.next=pNode.next;
			pCloneNode=pCloneNode.next;
			pNode.next=pCloneNode.next;
			pNode=pNode.next;
		}
		
		return pCloneHead;
	}

	private void ConnectSiblingNodes(RandomListNode pHead) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RandomListNode pNode = pHead;
		while (pNode != null) {
			if (pNode.random != null) {
				pNode.next.random = pNode.random.next;
			}else{
				pNode.next.random=null;
			}
			pNode=pNode.next.next;
		}
	}

	private void CloneNodes(RandomListNode pHead) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RandomListNode pNode=pHead;
		while(pNode!=null){
			RandomListNode pCloned=new RandomListNode(pNode.label);
			pCloned.next=pNode.next;
			pNode.next=pCloned;
			pNode=pCloned.next;	
		}
	}
}