深度拷贝链表

最新推荐文章于 2024-05-02 17:23:00 发布

Wangwq.

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分类专栏：数据结构文章标签：升读拷贝链表

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给定一个带有额外random指针的链表，该指针可以指向链表中的任意节点，要求实现这个链表的深度拷贝。通过遍历链表、糅合两个拷贝的链表并复制random指向，最后分离拷贝链表得到新的拷贝链表。详细步骤和完整程序可在提供的GitHub链接中查看。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。要求返回这个链表的深度拷贝。
在这里插入图片描述
由题可知，此链表除过结点本身的值和next指向，每个结点还附加一个可以指向任何结点或空的random指向。我们先来创建这个类。

class CNode{
    int val;
    CNode next = null;
    CNode random = null;

    CNode(int val){
        this.val = val;
    }
}

那么上图的链表可以这样表示：

        CNode h1 = new CNode(1);
        CNode h2 = new CNode(3);
        CNode h3 = new CNode(5);
        CNode h4 = new CNode(7);
        h1.next = h2;
        h2.next = h3;
        h3.next = h4;
        h1.random = h3;
        h2.random = h1;
        h3.random = h3;
        h4.random = null;

做好前面的准备，我们要想一想怎么复制这个链表，结点的值和其next指向是比较好复制的，那随机指向random要怎么复制呢。

1.遍历链表，将值和指向拷贝至链表p2

        CNode p1 = head;
        while(p1!= null){
            CNode p2 = new CNode(p1.val);
            p2.next = p1.next;
            p1.next = p2;
            
            p1 = p2.next;
        }

2.糅合链表p1和链表p2
让链表p1的结点依次指向链表p2所对应的结点。
（将所有的next指向改为红色箭头所指的指向）
在这里插入图片描述

p1 = head;
        while(p1 != null){
            CNode p2 = p1.next;
            if(p1.random != null){
                p2.random = p1.random.next;
            }
            p1 = p2.next;
        }

糅合之后的链表：
在这里插入图片描述
3.复制random指向
例：
那在复制random的时候，只需要将p2.random = p1.random.next;即：

p1 = head;
        while(p1 != null){
            CNode p2 = p1.next;
            if(p1.random != null){
                p2.random = p1.random.next;
            }
            p1 = p2.next;
        }

3.将俩个表分开
CNode一个新的结果链表，让p1.next为结果链表的头，依次拆开

        p1 = head;
        CNode result = head.next;//找到复制的链表的head
        while(p1 != null) {
            CNode p2 = p1.next;
            p1.next = p2.next;
            if(p2.next != null){
                p2.next = p2.next.next;
            }

            p1 = p1.next;
        }

完整程序：
https://github.com/WangWenQian12/Java_Practice/tree/master/JavaSE/IDEA/LinkedList/ComplexCopy