剑指Offer - 九度1524 - 复杂链表的复制

剑指Offer - 九度1524 - 复杂链表的复制
2014-02-07 01:30

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）。

输入：
输入可能包含多个测试样例，输入以EOF结束。
对于每个测试案例，输入的第一行为一个整数n (1<=n<=1000)：n代表将要输入的链表元素的个数。（节点编号从1开始）。
接下来有n个数，表示链表节点中的值。
接下来有n个数Ti，Ti表示第i个节点的另一个指针指向。
Ti = 0 表示这个指针为NULL。

输出：
对应每个测试案例，
输出n行，每行有二个数，第一个代表当前节点值，第二个代表当前节点的特殊指针的值。

样例输入：

5
1 2 3 4 5
3 5 0 2 0

样例输出：

1 3
2 5
3 0
4 2
5 0

题意分析：
　　对于一个含有n个节点的单向链表，指针域中除了next之外，还有一个指向另一个节点或者指向NULL的随机指针。本题的任务是复制一份这样的链表出来。
　　我的思路，当然是先给节点编号，然后根据编号对应关系重建链表。
　　其中重要的一步，就是将这些链表节点和1~n的n个整数一一映射起来。这样一来，就能方便地表示随机指针中到底是谁指向谁了。
　　因为使用了map，所以映射的过程时间复杂度为O(n * log(n))。复制新链表时，也需要查反向映射，仍需要O(n * log(n))的时间。
　　如果使用适当的hash策略，可以做到接近O(1)的映射时间，时间复杂度也可以降到O(n)，但需要额外编码就是了。空间复杂度为O(n)。
　　最后，不要偷懒直接用数组AC掉(^_^)，AC的目的在于学会，而不是通过。

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// 201402012144
#include <cstdio>
#include <map>
using namespace std;

struct RandomListNode {
int label;
RandomListNode *next, *random;
RandomListNode(int x) : label(x), next(NULL), random(NULL) {}
};

// This code segment is copied from my leetcode problem set.
class Solution {
public:
RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
int n;

if(NULL == head){
return NULL;
}

n = 0;
RandomListNode *ptr;

mri.clear();
mir.clear();

ptr = head;
while(ptr != NULL){
++n;
mri[ptr] = n;
ptr = ptr->next;
}

RandomListNode *root = new RandomListNode(0), *tail;
ptr = head;
int i = 0;
tail = root;
while(ptr != NULL){
++i;
tail->next = new RandomListNode(ptr->label);
tail = tail->next;
mir[i] = tail;
ptr = ptr->next;
}

RandomListNode *p1, *p2;

p1 = head;
p2 = root->next;
while(p1 != NULL){
if(p1->random != NULL){
p2->random = mir[mri[p1->random]];
}
p1 = p1->next;
p2 = p2->next;
}

head = root->next;
delete root;
mir.clear();
mri.clear();

return head;
}

RandomListNode *deleteList(RandomListNode *head) {
RandomListNode *ptr1, *ptr2;

if (NULL == head) {
return NULL;
}

ptr1 = head;
while (ptr1 != NULL) {
ptr2 = ptr1->next;
delete ptr1;
ptr1 = ptr2;
}

return NULL;
}
private:
map<RandomListNode *, int> mri;
map<int, RandomListNode *> mir;
};

int main()
{
map<RandomListNode *, int> mri;
map<int, RandomListNode *> mir;
int n, i;
int label;
RandomListNode *head1, *head2, *tail, *ptr;
Solution solution;

while (scanf("%d", &n) == 1) {
mri.clear();
mir.clear();
head1 = head2 = tail = NULL;
for (i = 1; i <= n; ++i) {
scanf("%d", &label);
if (tail == NULL) {
head1 = tail = new RandomListNode(label);
} else {
tail->next = new RandomListNode(label);
tail = tail->next;
}
mri[tail] = i;
mir[i] = tail;
}

for (i = 1; i <= n; ++i) {
scanf("%d", &label);
if (label > 0) {
ptr = mir[i];
ptr->random = mir[label];
}
}

head2 = solution.copyRandomList(head1);
ptr = head2;
while (ptr != NULL) {
printf("%d ", ptr->label);
if (ptr->random != NULL) {
printf("%d\n", ptr->random->label);
} else {
printf("0\n");
}
ptr = ptr->next;
}

head1 = solution.deleteList(head1);
head2 = solution.deleteList(head2);
}

return 0;
}
/*
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// 201402012022
#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
vector<int> va, vb;
int n, i;
int a, b;

while (scanf("%d", &n) == 1) {
va.clear();
vb.clear();
va.push_back(0);
vb.push_back(0);
for (i = 1; i <= n; ++i) {
scanf("%d", &a);
va.push_back(a);
}
for (i = 1; i <= n; ++i) {
scanf("%d", &b);
vb.push_back(b);
}
for (i = 1; i <= n; ++i) {
printf("%d %d\n", va[i], va[vb[i]]);
}
}

return 0;
}
*/