复制带随机指针的链表

最新推荐文章于 2021-07-22 11:02:00 发布

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本文介绍了一种方法，通过仅使用O(n)的时间复杂度和O(1)的额外空间，复制带有随机指针的单链表。通过三个步骤实现复制：复制节点、调整随机指针和分离新旧链表。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一个单链表除了next指针外，还带有一个随机指针（设为rand）指向任意元素，用最少的时间复杂度和最少的空间复制该链表。

可以用O(n)的时间复杂度和O(1)的附加空间实现:

1.根据源链表依次复制出新链表的对应节点，并将新节点插入到源节点后，新链表的random指针指向原链表的random；

2.然后遍历一遍链表，将新链表节点的random指针指向对应元素的next元素(即新链表中对应的random指针元素)；

3.最后将新链表和源链表分离。

代码如下：

RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
        // write your code here
        RandomListNode *p = head;
        RandomListNode *dest, *t = NULL;
        while (p != NULL) {
            t = new RandomListNode(p->label);
            t->next = p->next;
            t->random = p->random;
            p->next = t;
            p = t->next; //取得源链表中的下一个结点
        }
        
        p = head;
        while (p != NULL) {
            t = p->next;
            if (t->random != NULL) {  // 此处需要判断源节点的random是否为空，如果不为空才需要更新
                t->random = t->random->next;
            }
            p = t->next;
        }
        
        p = head;
        dest = p->next;
        while (p != NULL) {
            t = p->next;
            p->next = t->next; //新旧链表分离的旧(源)链表
            p = t->next;
            if (p != NULL) {
                t->next = p->next;  //新旧链表分离的新链表
            }
        }
        
        return dest;
    }