复制含有随机指针节点的链表

最新推荐文章于 2022-05-05 20:10:05 发布

一壶疲惫

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文章标签：复制链表链表特殊

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43215113/article/details/99412382

本文介绍了一种特殊链表的复制方法，该链表包含常规的next指针和指向链表中任意节点的rand指针。文章提供了两种复制链表的解决方案，初级方案利用哈希映射，进阶方案则在O(N)时间内仅使用有限变量完成复制，不使用额外数据结构。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

【题目】一种特殊的链表节点类描述如下：

 public class Node { 
 public int value; public Node next; public Node rand; public Node(int data) { 
 this.value = data; 
 } 
 }

Node类中的value是节点值，next指针和正常单链表中next指针的意义一样，都指向下一个节点，rand指针是Node类中新增的指针，这个指针可能指向链表中的任意一个节点，也可能指向null。给定一个由 Node节点类型组成的无环单链表的头节点head，请实现一个函数完成这个链表中所有结构的复制，并返回复制的新链表的头节点。进阶：不使用额外的数据结构，只用有限几个变量，且在时间复杂度为 O(N) 内完成原问题要实现的函数。

 /**
     * 初级
     */
    public static Node copyList1(Node head) {
        HashMap<Node, Node> map = new HashMap<>();
        Node temp = head;
        while (temp != null) {
            map.put(temp, new Node(temp.value));
            temp = temp.next;
        }
        temp = head;

    while (temp != null) {
        map.get(temp).next = map.get(temp.next);
        map.get(temp).rand = map.get(temp.rand);
        temp = temp.next;
    }
    return map.get(head);
}

/**
 * 进阶
 */
public static Node copyList2(Node head) {
    if (head == null) {
        return null;
    }
    Node temp = head;
    while (temp != null) {
        Node next = temp.next;
        temp.next = new Node(temp.value);
        temp.next.next = next;
        temp = next;
    }
    temp = head;
    Node copy = null;
    while (temp != null) {
        Node next = temp.next.next;
        copy = temp.next;
        copy.rand = temp.rand == null ? null : temp.rand.next;
        temp = next;
    }

    temp = head;
    while (temp != null) {
        Node next = temp.next.next;
        copy = temp.next;
        copy.next = temp.next == null ? null : temp.next.next;
        temp = next;
    }
    return head.next;
}