复杂链表的复制
问题:
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。(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)
节点定义为:
class RandomListNode:
def __init__(self, x):
self.label = x
self.next = None
self.random = None
链表结构为:
class Solution:
# 返回 RandomListNode
def Clone(self, pHead):
# write code here
head = pHead
p_head, new_head = None, None
random_dic = dict()
newdic = dict()
while head:
node = RandomListNode(head.label)
node.random = head.random
head = head.next
newdic[id(head)] = id(node)
random_dic[id(node)] = node
if new_head:
new_head.next = node
new_head = new_head.next
else:
new_head = node
p_head = node
new_head = p_head
while new_head:
if new_head.random != None:
new_head.random = random_dic[newdic[id(new_head.random)]]
new_head = new_head.next
return p_head
以下两种方法转自:
单链表(带random指针)深拷贝(Copy List with Random Pointer) https://www.cnblogs.com/linghu-java/p/9001738.html
方法1:用hash表存储结点信息,时间O(2n),空间O(n)
第一次遍历原链表,并构建random为null的新链表,于此同时在hash表中存储原结点和新结点的地址信息,原结点地址为key,新结点地址为value,即map<原结点地址,新结点地址>
第二次遍历原链表,对于random不为空的结点,可以根据random的值,在hash表中找到random指向的节点对应的新结点的地址,再以此给新结点random赋值即可。
方法2:先改变原链表的结构,在恢复,时间O(2n),空间O(1)
这个方法需要3次遍历,
第一次,构建新链表的结点,random为null,并且用原来链表节点的next指向对应的新结点,新结点的next指向原链表的下一个结点,如图所示:
第二次,给新节点的random赋值,
p = head;
while(p!=null){
if(p.random != null){
p.next.random = p.random.next;
}
p = p.next.next;
}
第三次,恢复原链表和新链表的链表结构。
head2 = head.next;
p = head;
while(p!=null){
p2 = p.next;
p.next = p2.next;
if (p2.next != null) p2.next = p2.next.next;
p = p.next;
}
方法2的完整代码:
public class Solution {
public RandomListNode copyRandomList(RandomListNode head) {
if(head == null)return null;
RandomListNode head2,p2,p = head;
while(p!=null){
RandomListNode n = new RandomListNode(p.label);
n.next = p.next;
p.next = n;
p = n.next;
}
p = head;
while(p!=null){
if(p.random != null){
p.next.random = p.random.next;
}
p = p.next.next;
}
head2 = head.next;
p = head;
while(p!=null){
p2 = p.next;
p.next = p2.next;
if (p2.next != null) p2.next = p2.next.next;
p = p.next;
}
return head2;
}
}