当前位置：首页 > article >正文

【数据结构】_链表经典算法OJ：复杂链表的复制

article 2025/2/4 19:36:25

1. 题目链接及描述

2. 解题思路

3. 程序

1. 题目链接及描述

题目链接：138. 随机链表的复制 - 力扣（LeetCode）

题目描述：

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。（拷贝结点的核心解决点）

构造这个链表的深拷贝。深拷贝应该正好由 n 个全新节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。

每个节点用一个 [val, random_index] 表示：

val：一个表示 Node.val 的整数。
random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为null。
你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

2. 解题思路

依次拷贝原链表的每一个结点，将拷贝结点插入在源结点的后面，则random指向的结点与拷贝后的结点对应的相对距离是相同的。

具体实现分为三大步：
第一步：遍历原链表，逐个拷贝结点，并将拷贝结点插入原结点的后面（此步需处理每个结点的next域）；

第二步：逐个处理拷贝结点的random域：

以题示例为例，依次插入copy结点后，以第二个结点为例，观察cur->random与copy->random的关系：

第三步：从原链表中逐个拆解拷贝结点，将其逐个尾插构成一个新链表，记新链表的第一个结点为copyHead，返回copyHead即可；

注：对于原链表是否进行恢复可自行选择。

3. 程序

/**
 * Definition for a Node.
 * struct Node {
 *     int val;
 *     struct Node *next;
 *     struct Node *random;
 * };
 */
typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
    Node* cur = head;
    // Node* curNext=cur->next;
    // 依次创建原链表每个结点的拷贝结点
    // 将每个拷贝结点链到原结点的后面：修改next域
    while (cur) {
        Node* copy = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        copy->val = cur->val;
        // 将copy链入原链表
        copy->next = cur->next;
        cur->next = copy;
        // 更新cur
        cur = copy->next;
    }
    // 修改random域
    cur = head;
    while (cur) {
        Node* copy = cur->next;
        if (cur->random == NULL) {
            copy->random = NULL;
        } else {
            copy->random = cur->random->next;
        }
        // 更新cur
        cur = copy->next;
    }
    // 从原链表中拆解拷贝链表
    // 依次取copy结点尾插到新链表
    Node *copyHead = NULL, *copyTail = NULL;
    cur = head;
    while (cur) {
        Node* copy = cur->next;
        Node* copyNext = copy->next;
        // 单独处理拷贝链表为空的情况
        if (copyTail == NULL) {
            copyHead = copyTail = copy;
        } else {
            // 尾插copy并更新copyTail
            copyTail->next = copy;
            copyTail = copyTail->next;
        }
        // 更新cur与copy
        cur=copy->next;
    }
    return copyHead;
}

查看全文

http://www.kler.cn/a/531476.html