复杂单链表的复制

复杂单链表的复制：

一、何为复制单链表

就我们所知，单链表也就是一个结点包含一个数据域和一个指针域，这样若干个结点构成的链表。而复杂单链表和普通单链表差不多，唯一的不同就是多一个random。我们可以用一张图来表示：



那我们怎么来进行复杂链表的复制呢，现在公认的最有效的方法只有一种，就是在原有单链表的每个元素后面添加一个结点，结点中的data是前一个结点的data，结点的next是原来结点的next。



由上图可见我们已经将结点都插入到原有复杂单链表的后面去了，这样我们就已经搞定了复杂单链表的一个复制：复制next关系。接着要做的就是复制它的random关系，由图，可以很清楚地看到，要复制单链表的结点的random也就是原有结点的random的next。用一个例子来解释：



由图：cur的random的data为3，如果要进行复制，那么复制出来的链表的random的data也必须是3，且指向的位置应该和原来的位置是一样的。那么可以明显看到copy->random = cur->random->next。

这样也就完成了一次random的复制。如此重复，就能将所有的random关系都赋好。

最后也就剩一个拆分了，这步最为简单，将两个单链表从一个单链表中分离出来就行。

二、代码实现

头文件：

#ifndef __COMPLEXLIST_H__
#define __COMPLEXLIST_H__

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>

typedef  int DataType;

typedef struct complexnode
{
DataType _data;
struct complexnode* _next;
struct complexnode* _random;
}complexnode;

complexnode* Buycomplexnode(DataType x);//创建一个结点

void display(complexnode* head);//打印链表

complexnode* copycomplexnode(complexnode* head);//复制链表

void destroylist(complexnode* head);//销毁链表

#endif

程序实现文件：

#include "complexlist.h"

complexnode* Buycomplexnode(DataType x)
{
complexnode*  newnode = NULL;
newnode = (complexnode*)malloc(sizeof(complexnode));
if(newnode == NULL)
{
perror("complexnode()::malloc");
return NULL;
}
newnode->_data = x;
newnode->_next = NULL;
newnode->_random = NULL;
return newnode;
}

void display(complexnode* head)
{
complexnode* cur = head;
while(cur)
{
printf("%d-%d-->",cur->_data,cur->_random->_data);
cur = cur->_next;
}
printf("NULL\n");
}

complexnode* copycomplexnode(complexnode* head)
{
complexnode* cur = head;
complexnode* copy =NULL;
complexnode* prev = NULL;
complexnode* random = NULL;
complexnode* newhead = NULL;
//在原有链表的结点之后插入结点
while(cur)
{
complexnode* ptr = Buycomplexnode(cur->_data);
prev = cur;
cur = cur->_next;
ptr->_next = cur;
prev->_next = ptr;
}
//将原有链表的random关系赋给将要复制的链表
cur = head;
while(cur)
{
random = cur->_random;
copy = cur->_next;
copy->_random = random->_next;
cur = cur->_next->_next;
}
//将复制完的链表拆分，形成两条链表
cur = head;
newhead = cur->_next;
copy = cur->_next;
while(cur)
{
cur->_next = copy->_next;
cur = cur->_next;
if(cur != NULL)
{
copy->_next = cur->_next;
copy = copy->_next;
}
}
return newhead;
}

void destroylist(complexnode* head)
{
complexnode* cur =<
4000
/span> head;
while(cur)
{
complexnode* del = cur;
cur = cur->_next;
free(del);
}
free(cur);
head = NULL;
}

测试文件：

#include "complexlist.h"

void test()
{
complexnode* head;
complexnode* newhead;
complexnode* node1 = Buycomplexnode(1);
complexnode* node2 = Buycomplexnode(2);
complexnode* node3 = Buycomplexnode(3);
complexnode* node4 = Buycomplexnode(4);
complexnode* node5 = Buycomplexnode(5);
node1->_next = node2;
node2->_next = node3;
node3->_next = node4;
node4->_next = node5;
node1->_random = node3;
node2->_random = node4;
node3->_random = node5;
node4->_random = node1;
node5->_random = node2;
//构造复杂链表
head = node1;
display(head);//打印链表
newhead = copycomplexnode(head);//复制复杂链表
display(newhead);
destroylist(head);//销毁链表
destroylist(newhead);//销毁链表
}

int main()
{
test();
return 0;
}

到此，复杂链表的复制完成。