《剑指offer》——复杂链表的复制、二叉搜索树与双向链表

一、复杂链表的复制

· 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）

· 解题思路

        本题目的思路是分三步完成复杂链表的复制过程：

        1、将链表中的每个节点都复制一遍，并且每个新复制的节点都跟在被复制的节点的后面。

        2、为每个紧跟着的新复制的节点赋上特殊指针的值。

        3、根据奇偶性将原始链表和新复制的链表分离开

class Solution {
public:
    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
    {
        if(pHead==nullptr)
            return NULL;
        CloneNode(pHead);  //第一步
        CloneSiblingNode(pHead);  //第二步
        return Depart(pHead);   //第三步
    }
    //进行第一步
    void CloneNode(RandomListNode* pHead)
    {
        RandomListNode* pNode=pHead;
        while(pNode!=nullptr)
        {
            RandomListNode* pClone=new RandomListNode(pNode->label);
            pClone->next=pNode->next;
            pClone->random=nullptr;
            pNode->next=pClone;
            pNode=pClone->next;
        }
    }
    //进行第二步
    void CloneSiblingNode(RandomListNode* pHead)
    {
        RandomListNode* pNode=pHead;
        while(pNode!=nullptr)
        {
            RandomListNode* pClone=pNode->next;
            if(pNode->random!=nullptr)
                pClone->random=pNode->random->next;
            pNode=pClone->next;
        }
    }
    //进行第三步
    RandomListNode *Depart(RandomListNode* pHead)
    {
        RandomListNode* pNode=pHead;
        RandomListNode* pCloneHead=pNode->next;
        while(pNode!=nullptr)
        {
            RandomListNode* pCloneNode=pNode->next;
            pNode->next=pCloneNode->next;
            pNode=pNode->next;
            if(pNode!=nullptr)
                pCloneNode->next=pNode->next;
        }
        return pCloneHead;
    }
};

二、二叉搜索树与双向链表

· 题目描述

        输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表。要求不能创建任何新的结点，只能调整树中结点指针的指向。

· 解题思路

        本题考虑用递归的思路来解决，通过中序遍历保存根节点到链表中，然后链表左边部分即为左子树，右边部分即为右子树。

class Solution {
public:
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree)
    {
        TreeNode *pLastNodeInList=nullptr;
        ConvertNode(pRootOfTree,&pLastNodeInList);
        TreeNode *pHeadOfList=pLastNodeInList;
        while(pHeadOfList!=nullptr&&pHeadOfList->left!=nullptr)
            pHeadOfList=pHeadOfList->left;
        return pHeadOfList;
    }
    void ConvertNode(TreeNode* pNode,TreeNode** pLastNodeInList)
    {
        if(pNode==nullptr)
            return;
        TreeNode *pCurrent=pNode;
        if(pCurrent->left!=nullptr)
            ConvertNode(pCurrent->left,pLastNodeInList);
        pCurrent->left=*pLastNodeInList;
        if(*pLastNodeInList!=nullptr)
            (*pLastNodeInList)->right=pCurrent;
        *pLastNodeInList=pCurrent;
        if(pCurrent->right!=nullptr)
            ConvertNode(pCurrent->right,pLastNodeInList);
    }
};