剑指offer 复杂链表的复制

原地址：http://www.nowcoder.com/questionTerminal/f836b2c43afc4b35ad6adc41ec941dba

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，输出结果中请不要返回参数中的节点引用，否则判题程序会直接返回空）











方法一：非递归版

解题思路：

1.核心是中序遍历的非递归算法。

2.修改当前遍历节点与前一遍历节点的指针指向。

    import java.util.Stack;

    public TreeNode ConvertBSTToBiList(TreeNode root) {

        if(root==null)

            return null;

        Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();

        TreeNode p = root;

        TreeNode pre = null;// 用于保存中序遍历序列的上一节点

        boolean isFirst = true;

        while(p!=null||!stack.isEmpty()){

            while(p!=null){

                stack.push(p);

                p = p.left;

            }

            p = stack.pop();

            if(isFirst){

                root = p;// 将中序遍历序列中的第一个节点记为root

                pre = root;

                isFirst = false;

            }else{

                pre.right = p;

                p.left = pre;

                pre = p;

            }      

            p = p.right;

        }

        return root;

    }

方法二：递归版

解题思路：

1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。

2.定位至左子树双链表最后一个节点。

3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。

4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。

5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。

6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。

    public TreeNode Convert(TreeNode root) {

        if(root==null)

            return null;

        if(root.left==null&&root.right==null)

            return root;

        // 1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点

        TreeNode left = Convert(root.left);

        TreeNode p = left;

        // 2.定位至左子树双链表最后一个节点

        while(p!=null&&p.right!=null){

            p = p.right;

        }

        // 3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表

        if(left!=null){

            p.right = root;

            root.left = p;

        }

        // 4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点

        TreeNode right = Convert(root.right);

        // 5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后

        if(right!=null){

            right.left = root;

            root.right = right;

        }

        return left!=null?left:root;       

    }

方法三：改进递归版

解题思路：

思路与方法二中的递归版一致，仅对第2点中的定位作了修改，新增一个全局变量记录左子树的最后一个节点。

    // 记录子树链表的最后一个节点，终结点只可能为只含左子树的非叶节点与叶节点

    protected TreeNode leftLast = null;

    public TreeNode Convert(TreeNode root) {

        if(root==null)

            return null;

        if(root.left==null&&root.right==null){

            leftLast = root;// 最后的一个节点可能为最右侧的叶节点

            return root;

        }

        // 1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点

        TreeNode left = Convert(root.left);

        // 3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表

        if(left!=null){

            leftLast.right = root;

            root.left = leftLast;

        }

        leftLast = root;// 当根节点只含左子树时，则该根节点为最后一个节点

        // 4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点

        TreeNode right = Convert(root.right);

        // 5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后

        if(right!=null){

            right.left = root;

            root.right = right;

        }

        return left!=null?left:root;       

    }