剑指offer25:复杂链表(每个节点中有节点值,以…
2019-08-27 07:06:47来源:博客园 阅读 ()
剑指offer25: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),结果返回复制后复杂链表的head。
1 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)2 思路和方法
考察链表的遍历知识,和对链表中添加节点细节的考察。 同时也考察了对于复杂问题的划分为多个子问题的能力,复杂问题划分为子问题来做。
其中实现代表next域,即1->2->3->4
为最常见的链表形式。而虚线则代表了特殊指针,可以指向任意节点(包括自身和null)。比如1的特殊指针指向3,2的特殊指针指向1,3的特殊指针指向null,
4的特殊指针也指向3。
思路:利用next域复制原链表的时候,把每一个节点的副本都连接在该节点的后面,这样我们也可以在O(1)的时间内查找到random域位置。
方法:比如我们把上图按这样的方式复制链表为:
然后我们为复制的每一节点初始化其random域,比如4的random域为3,那么4’的random域为3’,这样可以通过3.next直接得到了3’的位置,同理对其他节点也是这样处理,得到:
最后一步就是拆分这个链表得到原链表和复制链表,原链表的节点都处于奇数位置,复制链表的节点都处于偶数位置。拆分如下:
步骤:
第一步,依然根据原始链表的的每个节点N创建对应的N’,这一次,我们把N‘连接在N的后面;
第二步,设置复制出来的节点的random。假设原来链表上的N的random指向S,那么其对应的复制出来的N‘指向N的random的下一个节点S‘;
第三步,把这个长链表拆分为两个链表:把奇数位置的节点用next连接起来就是原始链表,把偶数位置的节点用next连接起来就是复制的链表。
3 C++核心代码
1 /* 2 struct RandomListNode { 3 int label; 4 struct RandomListNode *next, *random; 5 RandomListNode(int x) : 6 label(x), next(NULL), random(NULL) { 7 } 8 }; 9 */ 10 class Solution { 11 public: 12 RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead) 13 { 14 if(pHead==NULL) 15 return NULL; 16 RandomListNode* cur; //两个链表节点指针 17 cur = pHead; 18 while(cur){ 19 RandomListNode* node = new RandomListNode(cur->label); //复制头指针 20 node->next = cur->next; 21 cur->next = node; 22 cur = node->next; 23 } //新链表和旧链表链接:A->A'->B->B'->C->C' 24 cur = pHead; 25 RandomListNode* p; 26 while(cur){ 27 p = cur->next; 28 if(cur->random) 29 p->random = cur->random->next; //关键 30 cur = p->next; 31 } 32 RandomListNode* temp; 33 RandomListNode* phead = pHead->next; 34 cur = pHead; 35 while(cur->next){ 36 temp = cur->next; 37 cur->next = temp->next; 38 cur = temp; 39 } 40 return phead; 41 } 42 };View Code
4 C++完整代码
1 // 剑指offer 面试题26 复杂链表的复制 2 #include <iostream> 3 using namespace std; 4 5 struct ComplexListNode 6 { 7 int m_nValue; 8 ComplexListNode* m_pNext; 9 ComplexListNode* m_pSibling; 10 11 ComplexListNode(){ m_nValue = 0; m_pNext = NULL; m_pSibling = NULL; } 12 ComplexListNode(int value){ m_nValue = value; m_pNext = NULL; m_pSibling = NULL; } 13 14 }; 15 16 /*不借助辅助空间的情况下实现O(n)的时间效率*/ 17 18 // 第一步,根据原始链表的每个节点N,复制出N',把N'链接在对应的N后面 19 void CloneNodes(ComplexListNode* pHead) 20 { 21 ComplexListNode* pNode = pHead; 22 while (pNode) 23 { 24 ComplexListNode* pCloned = new ComplexListNode(); 25 pCloned->m_nValue = pNode->m_nValue; 26 // 先保存原来的N节点的next指针 27 pCloned->m_pNext = pNode->m_pNext; 28 // 不复制sibling指针 29 pCloned->m_pSibling = NULL; 30 pNode->m_pNext = pCloned; 31 pNode = pCloned->m_pNext; 32 } 33 } 34 35 // 第二步,设置复制出来的节点的sibling指针 36 // 若原始链表上的N的sibling指针指向S,则复制出来的N指向S的next指向的节点S' 37 void ConnectSiblingNodes(ComplexListNode* pHead) 38 { 39 ComplexListNode* pNode = pHead; 40 while (pNode) 41 { 42 ComplexListNode* pCloned = pNode->m_pNext; 43 if (pNode->m_pSibling) 44 { 45 pCloned->m_pSibling = pNode->m_pSibling->m_pNext; 46 } 47 pNode = pCloned->m_pNext; 48 } 49 } 50 51 // 第3步,拆分链表,奇数位置的节点用next连接起来就是原始链表 52 // 偶数位置的节点用next链接起来就是复制出来的链表。 53 54 ComplexListNode* ReconnectNodes(ComplexListNode* pHead) 55 { 56 // 用于返回 57 ComplexListNode* pClonedHead = NULL; 58 59 ComplexListNode* pNode = pHead; 60 ComplexListNode* pClonedNode = NULL; 61 62 if (pNode) 63 { 64 // 找到复制的链表头,更新当前复制链表节点 65 pClonedHead = pClonedNode = pNode->m_pNext; 66 67 // 重连原始链表,更新当前原始链表节点 68 pNode->m_pNext = pClonedNode->m_pNext; 69 pNode = pNode->m_pNext; 70 } 71 72 while (pNode) 73 { 74 pClonedNode->m_pNext = pNode->m_pNext; 75 pClonedNode = pClonedNode->m_pNext; 76 pNode->m_pNext = pClonedNode->m_pNext; 77 pNode = pNode->m_pNext; 78 } 79 return pClonedHead; 80 81 } 82 83 ComplexListNode* clone(ComplexListNode* pHead) 84 { 85 CloneNodes(pHead); 86 ConnectSiblingNodes(pHead); 87 return ReconnectNodes(pHead); 88 } 89 90 91 int main() 92 { 93 ComplexListNode* p1 = new ComplexListNode(7); 94 ComplexListNode* p2 = new ComplexListNode(2); 95 ComplexListNode* p3 = new ComplexListNode(3); 96 ComplexListNode* p4 = new ComplexListNode(4); 97 ComplexListNode* p5 = new ComplexListNode(5); 98 p1->m_pSibling = p3; 99 p2->m_pSibling = p5; 100 p4->m_pSibling = p2; 101 p1->m_pNext = p2; 102 p2->m_pNext = p3; 103 p3->m_pNext = p4; 104 p4->m_pNext = p5; 105 106 ComplexListNode* pClonedList = clone(p1); 107 cout << pClonedList->m_nValue << endl; 108 109 110 system("pause"); 111 return 0; 112 }View Code
参考资料
https://blog.csdn.net/dawn_after_dark/article/details/80979501
https://blog.csdn.net/qq_33575542/article/details/80801610
原文链接:https://www.cnblogs.com/wxwhnu/p/11413558.html
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