剑指offer（python）-题目26-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）
题目分析：

1.如果链表为空链表，则返回本身即可
2.如果非空需要进行复制操作，如果没有特殊指针，只需要复制next我相信大家都能很快做出来，但是加上特殊指针这就需要一定技巧，因为特殊指针随便指，而你每次找特殊指针所指的节点都需要从头开始遍历找起，这显然复杂度高达O（n²）

方法1：

在不使用辅助空间的情况下实现O(N)的时间效率。

把复制的结点链接在原始链表的每一对应结点后面

把复制的结点的random指针指向被复制结点的random指针的下一个结点

拆分成两个链表，奇数位置为原链表，偶数位置为复制链表，注意复制链表的最后一个结点的next指针不能跟原链表指向同一个空结点None，next指针要重新赋值None(判定程序会认定你没有完成复制）

原文：https://blog.csdn.net/jiangjiang_jian/article/details/81490693
https://blog.csdn.net/qq_33431368/article/details/79296360

如图
首先第一步复制原来的链表，顺次连接形成新链表

在这里插入图片描述

 cloNode = pHead
        while cloNode:
            #完成第一步的核心操作
            node = RandomListNode(cloNode.label)
            node.next = cloNode.next
            cloNode.next = node
              cloNode = node.next #下一次操作

第二步，利用原节点的random指向，来用复制的相应节点的random

  cloNode = pHead
        while cloNode:
            node = cloNode.next #指向复制的结点
            if cloNode.random: #如果原节点有特殊指针
                node.random = cloNode.random.next #则复制的节点的特殊指针指向原节点的特殊指针指向的下一个值  看图更好理解一些
            cloNode = node.next

最后一步，将复制好的链表拆分出来，或者说将偶数位的节点重新拆分合成新的链表，得到的就是复制的链表

在这里插入图片描述

 cloNode = pHead
        pHead = pHead.next
        while cloNode.next:
            #完成第三步的核心操作 此时节点指向隔了一个节点的节点
            node = cloNode.next
            cloNode.next = node.next
            
            cloNode = node #下一个节点的操作

这个操作其实就是将两个链表顺次全都拆分出来，一个很关键的步骤 pHead = pHead.next 如果没有这句话，最后得到的pHead就是原链表的开头了。

总程序如下:

# -*- coding:utf-8 -*-
# class RandomListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.label = x
#         self.next = None
#         self.random = None
class Solution:
    # 返回 RandomListNode
    def Clone(self, pHead):
        # write code here
        if not pHead:
            return pHead
        cloNode = pHead
        while cloNode:
            node = RandomListNode(cloNode.label)
            node.next = cloNode.next
            cloNode.next = node
            cloNode = node.next
        cloNode = pHead
        while cloNode:
            node = cloNode.next
            if cloNode.random:
                node.random = cloNode.random.next
            cloNode = node.next
        cloNode = pHead
        pHead = pHead.next
        while cloNode.next:
            node = cloNode.next
            cloNode.next = node.next
            cloNode = node
        return pHead

方法2：递归

class Solution:
    def Clone(self, head):
        if not head: return
        newNode = RandomListNode(head.label)
        newNode.random = head.random
        newNode.next = self.Clone(head.next)
        return newNode

方法3：

实际上我们可以通过空间换取时间，将原始链表和复制链表的结点通过哈希表对应起来，这样查找的时间就从O(N)变为O(1)。具体如下：

复制原始链表上的每个结点N创建N’，然后把这些创建出来的结点用pNext连接起来。同时把<N,N’>的配对信息方法一个哈希表中；然后设置复制链表中的每个结点的pSibling指针，如果原始链表中结点N的pSibling指向结点S，那么在复制链表中，对应的N’应该指向S’。

时间复杂度：O(N)

class Solution:
    def Clone(self, head):
        nodeList = []     #存放各个节点
        randomList = []   #存放各个节点指向的random节点。没有则为None
        labelList = []    #存放各个节点的值
 
        while head:
            randomList.append(head.random)
            nodeList.append(head)
            labelList.append(head.label)
            head = head.next
        #random节点的索引，如果没有则为1   
        labelIndexList = map(lambda c: nodeList.index(c) if c else -1, randomList)
 
        dummy = RandomListNode(0)
        pre = dummy
        #节点列表，只要把这些节点的random设置好，顺序串起来就ok了。
        nodeList=map(lambda c:RandomListNode(c),labelList)
        #把每个节点的random绑定好，根据对应的index来绑定
        for i in range(len(nodeList)):
            if labelIndexList[i]!=-1:
                nodeList[i].random=nodeList[labelIndexList[i]]
        for i in nodeList:
            pre.next=i
            pre=pre.next
        return dummy.next

剑指offer（python）-题目26-复杂链表的复制********

猜你喜欢