剑指offer面试题26:复杂链表的复制Java实现
2016-10-25 20:36
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题目描述:
一个复杂链表,在复杂链表中,每个结点除了有一个next指针指向下一个结点外,还有一个sbiling指向链表中的任意结点或者null。下图是一个复杂链表的示例,Null的指针没有画出。
解题思路:
1.很直观的解法就是分成两步:
1).原始链表上的每一个结点,并用next指针连起来。 2).sbiling指针。
但是sbiling指针时需要比较高的复杂度。
以上图为例,如果我们要B对应B’的的sbiling指针,那就是要找到E’,想要找到E’只能根据 B到E要走的步数 = B’到E’要 走的步数 然而又如D.sbiling = B,指向的结点在它的前面,而链表并没有指向前一个元素的指针,所以,每次都只能根据从链 表头结点到目标的结点的步数来找到sbiling应该指向的元素。 这种方法显然效率太低,时间复杂度达到了O(n*n)。
2.书中提到了利用哈希表存储(N, N’)的配对信息的方法
这是一个在时间上很高效的方法,在查找上,利用哈希表的高效性。但是缺点在于要用额外的空间。
3.更为高效的一种不利用辅助空间的方法
这个方法的巧妙之处在于利用链表结点本身记录sbiling指针的位置。 分成三个步骤
1).根据原始链表的每个结点N创建对应的N’,并把N’连在N的后面。
如下图:
2)看到上图我们就应该知道这个算法的巧妙之处了,B’.sbiling就记录在B.sbiling.next,这一步就是通过这个方法设置sbiling指针了。
3).将两个链表断开。
代码如下:
public class CopyComplexListTest {
static class Node{
int value;
Node next;
Node sbiling;
@Override
public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("value = " + value);
sb.append(", next = " + (next == null ? "null" : next.value));
sb.append(", sbiling = " + (sbiling == null ? "null" : sbiling.value));
return sb.toString();
}
}
public static void copyList(Node head){
Node node = head;
while(node != null){
Node copyNode = new Node();
copyNode.value = node.value;
copyNode.next = node.next;
copyNode.sbiling = null;
node.next = copyNode;
node = copyNode.next;
}
}
public static void setSbiling(Node head){
Node node = head;
while(node != null){
Node copyNode = node.next;
if(node.sbiling != null){
copyNode.sbiling = node.sbiling.next;
}
node = copyNode.next;
}
}
public static Node disConnectList(Node head){
Node node = head;
Node copyHead = null;
Node copyNode = null;
if(node != null){
copyHead = node.next;
copyNode = node.next;
node.next = copyNode.next;
node = node.next;
}
while(node != null){
copyNode.next = node.next;
copyNode = copyNode.next;
node.next = copyNode.next;
node = node.next;
}
return copyHead;
}
public static Node copy(Node head){
copyList(head);
setSbiling(head);
return disConnectList(head);
}
public static void main(String[] args) {
Node head = new Node();
head.value = 1;
Node node2 = new Node();
node2.value = 2;
Node node3 = new Node();
node3.value = 3;
Node node4 = new Node();
node4.value = 4;
Node node5 = new Node();
node5.value = 5;
head.next = node2;
head.sbiling = node3;
node2.next = node3;
node2.sbiling = node5;
node3.next = node4;
node4.next = node5;
node4.sbiling = node2;
Node copyHead = copy(head);
Node node = copyHead;
while(node != null){
System.out.println(node);
node = node.next;
}
}
}
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