[剑指offer] 25. 复杂链表的复制

题目描述

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）

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思路：

因为新链表也需要复制旧链表的random指针，而random指向的节点也有其next和random，需要保持链表的连贯，所以需要考虑先做出一条新链表，再去构建每一个节点的random节点，而如何同步random节点就是问题所在。有两种解决办法。

解法一：构建同一链表后拆分

1.新旧链表构建在一起，形成Z字型

2.为每一个新节点同步random节点

3.分开两个链表

class Solution
{
public:
  RandomListNode *Clone(RandomListNode *pHead)
  {
    if (pHead == NULL)
      return NULL;
    RandomListNode *newHead = new RandomListNode(pHead->label);
    RandomListNode *curNode1 = pHead;
    RandomListNode *curNode2 = newHead;
    // 新旧链表形成Z链
    while (curNode1)
    {
      curNode2->next = curNode1->next;
      curNode1->next = curNode2;

      curNode1 = curNode2->next;
      curNode2 = curNode1 == NULL ? NULL : new RandomListNode(curNode1->label);
    }

    curNode1 = pHead;
    curNode2 = newHead;
    // 新链添加random
    while (curNode1)
    {
      curNode2->random = curNode1->random == NULL ? NULL : curNode1->random->next;
      curNode1 = curNode2->next;
      curNode2 = curNode1 == NULL ? NULL : curNode1->next;
    }

    curNode1 = pHead;
    curNode2 = newHead;
    // 脱链
    while (curNode1)
    {
      curNode1->next = curNode2->next;
      curNode2->next = curNode1->next == NULL ? NULL : curNode1->next->next;

      curNode1 = curNode1->next;
      curNode2 = curNode2->next;
    }
    return newHead;
  }
};

解法二：利用哈希表

先构建新链表（label,next），同时哈希表存储（旧链表节点，新链表节点）映射关系

再遍历一遍旧链表，利用哈希的映射为新链表random赋值，oldNode->random = hash[newNode->random]

class Solution
{
public:
  RandomListNode *Clone(RandomListNode *pHead)
  {
    if (pHead == NULL)
      return NULL;

    map<RandomListNode *, RandomListNode *> m;
    RandomListNode *curNode1 = pHead;
    RandomListNode *curNode2 = new RandomListNode(curNode1->label);
    RandomListNode *newHead = curNode2;
    m[curNode1] = curNode2;
    while (curNode1)
    {
      curNode2->next = curNode1->next == NULL ? NULL : new RandomListNode(curNode1->next->label);
      curNode1 = curNode1->next;
      curNode2 = curNode2->next;
      m[curNode1] = curNode2;
    }

    curNode1 = pHead;
    curNode2 = newHead;
    while (curNode1)
    {
      curNode2->random = m[curNode1->random];
      curNode1 = curNode1->next;
      curNode2 = curNode2->next;
    }
    return newHead;
  }
};