剑指offer:复杂链表的复制

时间:2022-04-28 16:25:55

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:

注意题目中括号里的话,直接返回输入的函数的参数,是会被判空的,还是老老实实的创建节点,做复制。

思路一:

先复制一次链表,将每个节点的next指针连接到下一节点。第二步再处理random指针。

新旧链表同步扫描,针对每个节点i,在旧链表中判断其random指针是否为空,若不为空,保存其random指针所值节点r。再同步新旧链表从头开始扫描节点,在旧链表中找到与r相等的节点j,将此时新链表i这个位置节点的random指针指向新链表中j这个位置的节点。

这个方法的需要两个循环,时间复杂度为O(n^2)。

思路二:

在第一次复制链表时,利用一个hash表,将每一个旧链表中的节点与新节点中的对应节点做一个映射。

第二遍同步扫描新旧链表时,查询当前旧链表节点的random指针指向i节点,若不为空,则将新链表对应节点的random指针指向hash表hash[i]所映射的新链表中节点j。

这个方法的通过辅助空间降低时间复杂度,时间复杂度为O(n)。

代码:

思路一:

/*
struct RandomListNode {
int label;
struct RandomListNode *next, *random;
RandomListNode(int x) :
label(x), next(NULL), random(NULL) {
}
};
*/
class Solution {
public:
RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
{
if(pHead==nullptr)
return pHead;
RandomListNode* tmp = pHead;
RandomListNode* cur = new RandomListNode(tmp->label);
RandomListNode* nhead = cur;
tmp = tmp->next;
while(tmp!=nullptr)
{
RandomListNode* n = new RandomListNode(tmp->label);
cur->next = n;
cur = cur->next;
tmp = tmp->next;
}
tmp = pHead;
cur = nhead;
RandomListNode *r, *head_of_ran, *nhead_of_ran;
while(tmp!=nullptr && cur!=nullptr)
{
if(tmp->random!=nullptr)
{
r = tmp->random;
head_of_ran = pHead;
nhead_of_ran = nhead;
while(head_of_ran != nullptr)
{
if(head_of_ran != r)
{
head_of_ran = head_of_ran->next;
nhead_of_ran = nhead_of_ran->next;
}
else
{
cur->random = nhead_of_ran;
break;
}
}
}
tmp = tmp->next;
cur = cur->next;
}
return nhead; }
};

思路二:

/*
struct RandomListNode {
int label;
struct RandomListNode *next, *random;
RandomListNode(int x) :
label(x), next(NULL), random(NULL) {
}
};
*/
class Solution {
public:
RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
{
if(pHead==nullptr)
return pHead;
map<RandomListNode*, RandomListNode*> OldtoNew;
RandomListNode* tmp = pHead;
RandomListNode* cur = new RandomListNode(tmp->label);
RandomListNode* nhead = cur;
OldtoNew[tmp] = cur;
tmp = tmp->next;
while(tmp!=nullptr)
{
RandomListNode* n = new RandomListNode(tmp->label);
cur->next = n;
cur = cur->next;
OldtoNew[tmp] = cur;
tmp = tmp->next;
}
tmp = pHead;
cur = nhead;
while(tmp!=nullptr)
{
if(tmp->random!=nullptr)
{
cur->random = OldtoNew[tmp->random];
}
tmp = tmp->next;
cur = cur->next;
}
return nhead; }
};