java算法题解LeetCode35复杂链表的复制实例

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  • 题目
    • 示例 1：
    • 示例 2：
    • 示例 3：
    • 示例 4：
  • 解题思路

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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