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java算法题解LeetCode35复杂链表的复制实例

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题目

AC 剑指 Offer 35. 复杂链表的复制请实现 copyRandomList 函数,复制一个复杂链表。在复杂链表中,每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点,还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。

示例 1:

输入:head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]] 输出:[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例 2:

输入:head = [[1,1],[2,1]] 输出:[[1,1],[2,1]]

示例 3:

输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]] 输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]

示例 4:

输入:head = [] 输出:[] 解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。

提示: -10000 <= Node.val <= 10000 Node.random 为空(null)或指向链表中的节点。 节点数目不超过 1000 。

解题思路

哈希的做法,在大多数公司的面试官面前并不是一个满意的答案,所以需要知道原地修改的解法才能够从容面对面试。 原地修改解法流程: 假设三个节点初始如下

1.第一次遍历,复制一个新的节点在原有节点之后,如 1 -> 2 -> 3 -> null 复制完就是 1 -> 1 -> 2 -> 2 -> 3 - > 3 -> null 第一次遍历,构建的节点,random还未连接起来,如下图

我们需要把A指向C,因为初始的A的random指针指向了C,那是不是有这样的公式: A->random = A->random->next

2.第二次遍历,从头开始遍历链表,通过 cur.next.random = cur.random.next 可以将复制节点的随机指针串起来,当然需要判断 cur.random 是否存在

3.第三次遍历,就比较简单了,只是找出这些相邻节点,组成结果就可以

class Solution {
	public Node copyRandomList(Node head) {
		// if head == null,则return null
		if (head == null) {
			return null;
		}
		// 第一次遍历, 1 -> `1` -> 2 -> `2` -> 3 - > `3` -> null
		Node cur = head;
		while (cur != null) {
			Node node = new Node(cur.val);
			Node temp = cur.next;
			cur.next = node;
			cur.next.next = temp;
			cur = cur.next.next;
		}
		// 第二次遍历,填充random节点
		cur = head;
		while (cur != null) {
			Node newNode = cur.next;
			newNode.random = cur.random != null ? cur.random.next : null;
			cur = cur.next.next;
		}
		// 第三次遍历,拆分
		Node headNew = head.next;
		for (Node node = head; node != null; node = node.next) {
			Node nodeNew = node.next;
			node.next = node.next.next;
			nodeNew.next = (nodeNew.next != null) ? nodeNew.next.next : null;
		}
		return headNew;
	}
	class Node {
		int val;
		Node next;
		Node random;
		public Node(int val) {
			this.val = val;
			this.next = null;
			this.random = null;
		}
	}
}

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