《剑指offer》35--复杂链表的复制[C++]

最新推荐文章于 2022-04-21 20:07:50 发布

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#剑指offer #链表 #分治 #递归 #map

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本文介绍了一种复杂链表的复制方法，通过两种不同的算法实现：一是通用分治算法，包括节点复制、随机链接赋值及拆分步骤；二是递归算法，利用哈希表记录节点映射。

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，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）

struct RandomListNode {
    int label;
    struct RandomListNode *next, *random;
    RandomListNode(int x): label(x), next(NULL), random(NULL) {}
};

解题思路

1 通用分治算法

第一步，在每个节点的后面插入复制的节点。

第二步，对复制节点的 random 链接进行赋值。

第三步，拆分。

/*
struct RandomListNode {
    int label;
    struct RandomListNode *next, *random;
    RandomListNode(int x) :
            label(x), next(NULL), random(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    //[1]复制结点，插入到原结点后方
    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead) {
        if(!pHead) return nullptr;
        CloneNodes(pHead);
        ConnectRandom(pHead);
        return ReconnectNodes(pHead);
    }
    //[2]还原新结点的random指针
    void CloneNodes(RandomListNode* pHead) {
        auto pNode = pHead;
        while(pNode) {
            auto pClone = new RandomListNode(pNode->label);
            pClone->next = pNode->next;
            pNode->next = pClone;
            pNode = pClone->next;
        }
    }
    //[3]拆分
    void ConnectRandom(RandomListNode* pHead) {
        auto pNode = pHead;
        while(pNode) {
            auto pClone = pNode->next;
            if(pNode->random) pClone->random = pNode->random->next;
            pNode = pClone->next;
        }
    }
    RandomListNode* ReconnectNodes(RandomListNode* pHead) {
        auto pNode = pHead, pCloneHead = pNode->next, pClone = pCloneHead;
        pNode->next = pClone->next;
        pNode = pNode->next;
        while(pNode) {
            pClone->next = pNode->next;
            pClone = pClone->next;
            pNode->next = pClone->next;
            pNode = pNode->next;
        }
        return pCloneHead;
    }
};

2 超强递归大法

以空间换时间

class Solution {
private:
    unordered_map<RandomListNode*, RandomListNode*> map;
public:
    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead) {
        if(!pHead) return nullptr;
        if(map.find(pHead) != map.end()) return map[pHead];
        RandomListNode* res = new RandomListNode(pHead->label);
        map[pHead] = res;
        res->next = Clone(pHead->next);
        res->random = Clone(pHead->random);
        return res;
    }
};