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複製含有隨機指標節點的連結串列——C++實現

【題目】:

       一種特殊的連結串列節點類描述如下:

struct RandomListNode
{
	int label;
	struct RandomListNode *next, *random;
	RandomListNode(int x) :
		label(x), next(NULL), random(NULL) {}
};

       RandomListNode類中的label是節點值,next指標和正常的單鏈表指標中的next指標的意義一樣,都指向下一個節點,random指標是RandomListNode類中的新增的指標,這個指標可能指向連結串列中的任意一個節點,也可能指向NULL。

       給定一個由RandomListNode節點型別組成的五環單鏈表的頭節點pHead,請實現一個函式完成這個連結串列中所有結構的複製,並返回複製的新連結串列的頭節點。

【解答】:

1:普通解法

      普通解法可以做到時間複雜度為O(N),空間複雜度為O(N)。

      具體程式碼如下:

class Solution
{
public:
	RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
	{
		if (pHead == NULL)
		{
			return NULL;
		}
		hash_map<RandomListNode*, RandomListNode*> hashNode;
		RandomListNode* cur = pHead;
		while (cur != NULL)
		{
			RandomListNode* temp = new RandomListNode(cur->label);
			hashNode[cur] = temp;
			cur = cur->next;
		}
		cur = pHead;
		while (cur != NULL)
		{
			hashNode[cur]->next = hashNode[cur->next];
			hashNode[cur]->random = hashNode[cur->random];
			cur = cur->next;
		}
		return hashNode[pHead];
	}
};

2:進階解法

      不使用額外的資料結構,只用有限的幾個變數,且在時間複雜度為O(N)內完成。

      具體程式碼如下:

RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
{
	if (!pHead) return NULL;
	RandomListNode *currNode = pHead;
	while (currNode) 
	{
		RandomListNode *node = new RandomListNode(currNode->label);
		node->next = currNode->next;
		currNode->next = node;
		currNode = node->next;
	}
	currNode = pHead;
	while (currNode) 
	{
		RandomListNode *node = currNode->next;
		if (currNode->random) 
		{
			node->random = currNode->random->next;
		}
		currNode = node->next;
	}
	//拆分
	RandomListNode *pCloneHead = pHead->next;
	RandomListNode *tmp;
	currNode = pHead;
	while (currNode->next) 
	{
		tmp = currNode->next;
		currNode->next = tmp->next;
		currNode = tmp;
	}
	return pCloneHead;
};

具體解答可以看左程雲著《程式設計師程式碼面試指南》。