剑指offer—35.复杂链表的复制—分析及代码(Java)

一、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）

二、分析及代码

1. 借助原链表复制

（1）思路

本题总体上有两种思路：
1）直接重建一个链表，先复制 next 指针，再复制 random 指针。由于链表本身的特性，无法直接找到对应位置的指针，可通过建立哈希表的方法，以空间换时间，将查找位置的时间复杂度降到 O(1)；
2）借助原链表进行复制，这一方法在保持 O(n) 时间复杂度的同时，无需增加额外的存储空间，下面主要介绍该方法。

借助原链表进行复制，可大致分为三步：
1）在原链表中的每个节点后，添加对应复制的新节点；
2）依次复制各节点的随机指针，借助原链表的位置关系，可直接获取新链表的指向对象；
3）将得到的链表拆分成各自独立的新、老链表。

（2）代码

public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead)
    {
        if (pHead == null)
            return null;
        
        // 在原链表中每个节点后添加新节点
        RandomListNode node = pHead;
        while (node != null) {
            RandomListNode newNode = new RandomListNode(node.label);
            newNode.next = node.next;
            node.next = newNode;
            node = newNode.next;
        }
        
        // 复制随机指针
        node = pHead;
        while (node != null) {
            if (node.random != null)
                node.next.random = node.random.next;
            node = node.next.next;
        }
        
        // 拆分新老链表
        node = pHead;
        RandomListNode newRoot = pHead.next;
        while (node != null) {
            RandomListNode newNode = node.next;
            node.next = newNode.next;
            newNode.next = newNode.next == null? null : newNode.next.next;
            node = node.next;
        }
        
        return newRoot;
    }
}

（3）结果

运行时间：21ms，占用内存：9652k。

三、其他

暂无。