剑指offer-链表-复杂链表复制

题目

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）

思路分析

• 原始思路
  首先从头到尾遍历链表，遍历的同时进行复制
  存在问题： O(n)完成从头到尾的遍历复制，但是连接random时需要先通过遍历找到节点，导致时间复杂度增加为O(n^2)
• 优化random定位
  在原始链表中是可以直接获得random定位的，所以经过思考（参照书本^-^）萌生建立“索引”的想法，即在遍历复制节点的同时建立一个node <==> node’ 的映射关系。这样在第二次遍历连接random时，可以通过node 得知random，并通过map找到random对应的random’
• 优化辅助空间
  上面的方法优化了时间复杂度，转而进一步优化辅助空间，即不使用map。书中的方法十分巧妙，将原链表节点直接作为“索引”，复制的节点直接合并至原链表中，如下图
  

MyCode

• map索引

import java.util.HashMap;

public class Solution {
    public static RandomListNode Clone(RandomListNode pHead) {
        //复制节点
        RandomListNode work = pHead, pHead0 = null, work0 = null;
        HashMap<RandomListNode, RandomListNode> map = new HashMap<>();

        if(work != null){
            pHead0 = new RandomListNode(work.label);
            work0 = pHead0;
            map.put(work, work0);
            work = work.next;
        }else
            return null;

        while(work != null){
            work0.next = new RandomListNode(work.label);
            work0 = work0.next;
            map.put(work, work0);
            work = work.next;
        }

        //work work0 back to head
        work = pHead;
        work0 = pHead0;

        while(work != null && work0 != null){
            if(work.random != null){
                work0.random = map.get(work.random);
            }
            work = work.next;
            work0 = work0.next;
        }

        return pHead0;
    }
}

• 原链表索引

public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead) {
        if(pHead == null) {
            return null;
        }

        RandomListNode currentNode = pHead;
        while(currentNode != null){
            RandomListNode cloneNode = new RandomListNode(currentNode.label);
            RandomListNode nextNode = currentNode.next;
            currentNode.next = cloneNode;
            cloneNode.next = nextNode;
            currentNode = nextNode;
        }

        currentNode = pHead;
        while(currentNode != null) {
            currentNode.next.random = currentNode.random==null?null:currentNode.random.next;
            currentNode = currentNode.next.next;
        }

        currentNode = pHead;
        RandomListNode pCloneHead = pHead.next;
        while(currentNode != null) {
            RandomListNode cloneNode = currentNode.next;
            currentNode.next = cloneNode.next;
            cloneNode.next = cloneNode.next==null?null:cloneNode.next.next;
            currentNode = currentNode.next;
        }

        return pCloneHead;
    }
}