面试题26_带随机指针的链表复制

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）。

解题思路

思路一：

分两步：第一步，遍历一遍链表，挨个复制；O(n)

第二步，遍历链表，挨个找随机指针，因为定位随机指针要从头开始，所以每一个节点的随机指针都要从头开始找；时间复杂度是：O(n^2)

总时间复杂度：O(n^2)

思路二：

分三步：

第一步：挨个复制，链接在原节点后面，例如：1->2->3->4，复制后：1->1->2->2->3->3->4->4。时间复杂度O(n)

第二步：挨个复制随机指针，将随机指针的指向设置好。时间复杂度O(n)

第三步：拆分成两个链表，注意编码细节 。时间复杂度O(n)

总时间复杂度：O(n)+O(n)+O(n) == O(n)

代码实现

/*
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 == nullptr)
return nullptr;

CloneNodes(pHead);
ConnectRandomList(pHead);
return DeconnectList(pHead);

}
//第一步复制节点
void CloneNodes(RandomListNode* pHead)
{
RandomListNode *pNode = pHead;
while(pNode != nullptr)
{
RandomListNode *pClone = new RandomListNode(0);
pClone->label = pNode->label;
pClone->next = pNode->next;
pClone->random = nullptr;
pNode->next = pClone;
pNode = pClone->next;
}
}
//第二步复制随机指针
void ConnectRandomList(RandomListNode *pHead)
{
RandomListNode *pNode = pHead;

while(pNode != nullptr)
{
RandomListNode *pClone = pNode->next;

if(pNode->random != nullptr)
{
pClone->random = pNode->random->next;
}

pNode = pClone->next;

}
}
//第三步拆分链表
RandomListNode* DeconnectList(RandomListNode *pHead)
{
RandomListNode *pNode = pHead;
RandomListNode *pCloneHead = nullptr;
RandomListNode *pCloneNode = nullptr;

if(pNode != nullptr)
{
pCloneHead = pNode->next;
pCloneNode = pNode->next;

pNode->next = pCloneNode->next;
pNode = pCloneNode->next;
}
//注意指针的指向 及 顺序
while(pNode != nullptr)
{
pCloneNode->next = pNode->next;
pCloneNode = pCloneNode->next;

pNode->next = pCloneNode->next;
pNode = pNode->next;
}

return pCloneHead;
}
};