算法:复杂链表的复制

复杂链表的复制
1. 分析
2. 代码

复杂链表的复制

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。

public class RandomListNode {
    int label;
    RandomListNode next = null;
    RandomListNode random = null;

    RandomListNode(int label) {
        this.label = label;
    }
}

（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）

分析

① 使用HashMap

需要遍历两次.

第一次将整个next方向的节点逻辑创建好, 并且把新的链表节点加入HashMap中;

第二次通过HashMap进行查找, 构建random逻辑

② 不使用HashMap

不用开辟新的Map，但是其实需要多次遍历。

图片说明

代码

方法一:使用HashMap

名称前缀有new的为新链表

前缀无new的为旧链表

import java.util.HashMap;
/*
public class RandomListNode {
    int label;
    RandomListNode next = null;
    RandomListNode random = null;

    RandomListNode(int label) {
        this.label = label;
    }
}
*/
public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode head) {
        if (head == null) return null;

        // old -> new 关系表
        HashMap<RandomListNode, RandomListNode> map = new HashMap<>(512);

        RandomListNode newHead = new RandomListNode(head.label);
        map.put(head, newHead);

        RandomListNode node = head.next, newNode = newHead;

        // 第一遍,构建next
        while (node != null) {
            newNode.next = new RandomListNode(node.label);
            newNode = newNode.next;

            map.put(node, newNode);

            node = node.next;
        }

        // 第二遍,构建random
        node = head;
        newNode = newHead;
        while (node != null) {
            newNode.random = map.get(node.random);
            node = node.next;
            newNode = newNode.next;
        }
        return newHead;
    }
}

方法二:不使用HashMap

/*
*解题思路：
*1、遍历链表，复制每个结点，如复制结点A得到A1，将结点A1插到结点A后面；
*2、重新遍历链表，复制老结点的随机指针给新结点，如A1.random = A.random.next;
*3、拆分链表，将链表拆分为原链表和复制后的链表
*/
public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead) {
        if(pHead == null) {
            return null;
        }
 
        RandomListNode currentNode = pHead;
        //1、复制每个结点，如复制结点A得到A1，将结点A1插到结点A后面；
        while(currentNode != null){
            RandomListNode cloneNode = new RandomListNode(currentNode.label);
            RandomListNode nextNode = currentNode.next;
            currentNode.next = cloneNode;
            cloneNode.next = nextNode;
            currentNode = nextNode;
        }
 
        currentNode = pHead;
        //2、重新遍历链表，复制老结点的随机指针给新结点，如A1.random = A.random.next;
        while(currentNode != null) {
            currentNode.next.random = currentNode.random==null?null:currentNode.random.next;
            currentNode = currentNode.next.next;
        }
 
        //3、拆分链表，将链表拆分为原链表和复制后的链表
        currentNode = pHead;
        RandomListNode pCloneHead = pHead.next;
        while(currentNode != null) {
            RandomListNode cloneNode = currentNode.next;
            currentNode.next = cloneNode.next;
            cloneNode.next = cloneNode.next==null?null:cloneNode.next.next;
            currentNode = currentNode.next;
        }
 
        return pCloneHead;
    }
}

链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/f836b2c43afc4b35ad6adc41ec941dba?f=discussion

此解法来源：牛客网