剑指offer: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:
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; } };