剑指offer面试题之复杂链表的复制

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题目：

解决方案：

方法一：

方式二：

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题目：

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

解决方案：

方法一：

思路是先复制链表的正常部分（不复制random部分链接），完成正常部分的复制后再复制random链接部分。

要复制random链接部分关键在于找到random链接部分链接的是哪一个节点，代码中采用的是比对节点指针的地址的方式，直接寻找random对应的是原链表中的第几个节点，最终完成此环节的寻找和复制链接。一般来说要使用O(n)的时间，总的时间复杂度位O()，代码采用的就是这种方式

注：但是可以采用哈希表的方式，讲节点与整数组成哈希对，从而直接找到对应节点的序列数，用O(n)的空间讲代码的时间复杂度由O()降到O(n)。

/*
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 == NULL)return pHead;
        RandomListNode *pH = new RandomListNode(pHead -> label);
        RandomListNode *p = pHead -> next, *pp = pH;
        while(p != NULL){
            RandomListNode *ps = new RandomListNode(p -> label);
            pp -> next = ps;
            pp = ps;
            p = p -> next;
        }
        p = pHead, pp = pH;
        while(p != NULL){
            //pp -> random = find(p -> random,pH);
            if(p -> random == NULL)pp -> random == NULL;
            else{
                //这个寻找的过程可以用哈希算法的方式在前面实现
                int i = 0;
                RandomListNode *pf = pHead;
                while(pf != NULL){                   
                    if(pf == p->random)break;
                    i ++;
                    pf = pf -> next;
                }
                int j = 0;
                pf = pH;
                while(j < i){
                    pf = pf -> next;
                    j ++;
                }
                pp -> random = pf;
            }
 
            pp = pp -> next;
            p = p -> next;
        }
        return pH;
         
    }
    //不选择这样的方式是因为这样做只是单纯的数值对应，如果复杂链表中出现数值相同的数怎么办
    // “#if0  #endif”是一种注释方式，if0不执行，if1执行
    #if 0
    RandomListNode* find(RandomListNode* p, RandomListNode* pHead){
        RandomListNode *ps = pHead;
        while(ps != NULL){
            if(ps -> label == p -> label)return ps;
            ps = ps -> next;
        }
        return ps;
    }
    #endif
};

方式二：

依次循环访问三遍链表

这种方式直接将链表复制到原链表中，即在每个链表节点后面就地复制一个新的链表节点插入其中。

之后新复制的链表节点的random指针指向的节点为原节点random指针指向节点的后继节点，链接即可

取出奇数位置的链表节点组成原链表，偶数位置的链表节点组成复制后的链表

/*
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 == NULL)return pHead;
        RandomListNode *p = pHead;
        while(p != NULL){
            RandomListNode *ps = new RandomListNode(p -> label);
            RandomListNode *pn = p -> next;
            p -> next = ps;
            ps -> next = pn;
            p = pn;
        }
        p = pHead;
        RandomListNode *p1 = pHead -> next;
        while(p1 != NULL){
            if(p -> random == NULL) 
                p1 -> random = NULL;
            else 
                p1 -> random = p -> random -> next;
            if(p1 -> next == NULL)break;
            p1 = p1 -> next -> next;
            p = p -> next -> next;
        }
        
        
        p = pHead;
        p1 = pHead -> next;
        RandomListNode *pr = pHead -> next;
        while(p1 != NULL){
            p -> next = p1 -> next;
            p = p1 -> next;
            if(p == NULL)break;
            p1 -> next = p -> next;
            p1 = p -> next;
        }
        return pr ;
        
    }

};