复杂链表的复制

最新推荐文章于 2023-06-16 13:23:16 发布

原创最新推荐文章于 2023-06-16 13:23:16 发布 · 229 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#剑指offer #C++

剑指offer 专栏收录该内容

67 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种高效复制复杂链表的方法，通过next指针关联实现原链表和复制链表之间的快速复制，并详细解析了具体步骤。

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）

方法一：map关联
首先遍历一遍原链表，创建新链表（赋值label和next），用map关联对应结点；再遍历一遍，更新新链表的random指针。（注意map中应有NULL ----> NULL的映射），哈希表会消耗空间O(N)

方法二：next指针关联
创建新链表的时候，用原结点的next指针指向对应新结点，新结点的next指针指向下一个原结点，以此类推，形成之字形关联。然后，就可以先更新新链表的random指针，再解除next关联，更新next指针。这种方法不需要map来辅助，不管查找next还是random指针都是O(1)的，效率很高。

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

class Solution {
public:
    //复制原始链表的任一节点N并创建新节点N'，再把N'链接到N的后边
    void CloneNodes(RandomListNode* pHead)
    {
        RandomListNode* pNode=pHead;
        while(pNode!=NULL)
        {
            RandomListNode* pCloned=new RandomListNode(0);
            pCloned->label=pNode->label;
            pCloned->next=pNode->next;
            pCloned->random=NULL;
              
            pNode->next=pCloned;
              
            pNode=pCloned->next;
        }
    }
    //如果原始链表上的节点N的random指向S，则对应的复制节点N'的random指向S的下一个节点S'
    void ConnectRandomNodes(RandomListNode* pHead)
    {
        RandomListNode* pNode=pHead;
        while(pNode!=NULL)
        {
            RandomListNode* pCloned=pNode->next;
            if(pNode->random!=NULL)
                pCloned->random=pNode->random->next;
            pNode=pCloned->next;
        }
    }
    //把得到的链表拆成两个链表，奇数位置上的结点组成原始链表，偶数位置上的结点组成复制出来的链表
    RandomListNode* ReConnectNodes(RandomListNode* pHead)
    {
        RandomListNode* pNode=pHead;
        RandomListNode* pClonedHead=NULL;
        RandomListNode* pClonedNode=NULL;
          
        //初始化
        if(pNode!=NULL)
        {
            pClonedHead=pClonedNode=pNode->next;
            pNode->next=pClonedNode->next;
            pNode=pNode->next;
              
        }
        //循环
        while(pNode!=NULL)
        {
            pClonedNode->next=pNode->next;
            pClonedNode=pClonedNode->next;
            pNode->next=pClonedNode->next;
            pNode=pNode->next;
        }
          
        return pClonedHead;
          
    }
    //三步合一
    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
    {
        CloneNodes(pHead);
        ConnectRandomNodes(pHead);
        return ReConnectNodes(pHead);
    }
};