剑指offer-35：复杂链表的复制

QiyeLY

于 2019-04-20 17:04:01 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_38819156/article/details/89420128

本文详细介绍了一种特殊的数据结构——复杂链表的复制过程。首先定义了复杂链表的结构体，包括data、next和random指针。随后，通过三个步骤实现了复杂链表的复制：1) 在原节点后插入新节点；2) 复制random指针；3) 分离新旧链表。此方法有效解决了复杂链表复制难题。

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对于一个复杂链表，可以定义为每个结点除了有一个next指针指向下一个结点外，还有一个random指针指向链表中的任意一个结点或者NULL。

本文中有关复杂链表结点结构体和创建结点接口定义如下：

typedef struct ComplexNode {
	int data;
	struct ComplexNode *next;
	struct ComplexNode *random;
}	CN;

CN * CreateNode(int data)
{
	CN *node = (CN *)malloc(sizeof(CN));
	node->data = data;
	node->random = node->next = NULL;

	return node;
}

然后定义了一个CNInit函数来初始化创建一个复杂链表,代码如下：

CN * CNInit()
{
	CN *n1 = CreateNode(1);
	CN *n2 = CreateNode(2);
	CN *n3 = CreateNode(3);
	CN *n4 = CreateNode(4);

	n1->next = n2; n2->next = n3; n3->next = n4;
	n1->random = n3; n2->random = n1; n3->random = n4;

	return n1;
}

创建的复杂链表如图所示：
在这里插入图片描述
对于复杂链表的复制，通过以下三个步骤完成：

（1）根据原链表的每个结点node创建对应的结点newnode，然后将每个结点newnode连接到node的后面（n为原node结点，m为newnode结点）。在这里插入图片描述
（2）复制random指针部分。例如n1的random指针指向n3，同样复制后m1的random指针指向m3。

（3）把第二步得到的链表拆分为两个链表，奇数位置上的node结点组成原始链表，偶数位上得到newnode结点组成新链表。
在这里插入图片描述
代码如下：

void  Copy(CN *list)
{
	// 复制链表每个结点，让新的结点跟在老的结点后边
	CN *cur = list;
	CN *newNode;
	// cur 只遍历老的结点
	while (cur != NULL) {
		newNode = CreateNode(cur->data);
		newNode->next = cur->next;
		cur->next = newNode;

		cur = newNode->next;
	}

	// 复制 random 字段
	cur = list;
	while (cur != NULL) {
		newNode = cur->next;
		if (cur->random != NULL) {
			newNode->random = cur->random->next;
		}

		cur = cur->next->next;
	}
	//分离两个链表
	cur = list;
	CN *next, *newNext;
	CN *result = list->next;
	while (cur != NULL) {
		newNode = cur->next;
		next = newNode->next;
		if (next == NULL) {
			newNext = NULL;
		}
		else {
			newNext = next->next;
		}

		cur->next = next;
		newNode->next = newNext;

		cur = next;
	}

	printf("复制成功\n");
}