复杂链表的复制
程序员文章站
2022-06-11 20:30:52
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复杂链表的复制。一个链表的每个节点,有一个指向next指针指向下一个结点,还有一个random指针指向这个链表中的一个随机节点或者NULL,现在要求实现复制这个链表,返回复制后的新链表。
题目的意思可以简化,就是一个节点含有两个指针和一个数据。用图表示:
如果要实现复杂链表的复制,我们通常的想法和单链表的复制一样,先按照next进行复制,然后在复制random(注:这种事错误的,不能实现)。为什么不能实现?
我们按照代码来实现一下:
void Copy错误的示范(CNode *list)
{
CNode *cur = list;
CNode *newNode;
CNode *result = NULL; // 指向新链表的第一个结点
CNode *tail = NULL; // 指向新链表的最后一个结点
// 按普通链表的方式复制了一份链表
// 再按尾插的方式,把新结点插入到新的链表中
//将单链表按照next进行复制
for (; cur != NULL; cur = cur->next) {
// 遍历原链表的每个结点,根据其 data 值,创建新结点 // 遍历原链表的每个结点,根据其 data 值,创建新结点
newNode = CreateNode(cur->data);
if (tail != NULL) {
tail->next = newNode;
}
else {
result = newNode;
}
tail = newNode;
}
//然后开始复制random
cur = list;
for (newNode = result; cur != NULL; newNode = newNode->next)
{
newNode->random = cur->random;
cur = cur->next;
}
}
上面的代码在按next复制都没有问题,但如果再按照random进行复制就会出现问题:
如上图:所以,不能够按照普通复制单链表的方式来复制复杂链表
那么,就要换一种思想:就是如何解决上面的那个问题,就要能够通过老链表的random来找到新链表的random,那我们是不是可以将两个链表连在一起,如下图:
按照这样的链表,我们就能够通过上面的random,来找到下面的random(让上面的random->next就可以了),只要能够复制random,再将这个链表拆开就可以了
总结:
- 第一步:复制每个节点,让老节点跟在新节点的后面
- 第二步:复制random newNode->random = oldNode->random->next
- 第三步:拆分链表
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int DataType;
typedef struct CNode
{
DataType data;
struct CNode *next;
struct CNode *random;
}CNode;
CNode *CreateNode(DataType data)
{
CNode *node = (CNode *)malloc(sizeof(CNode));
node->data = data;
node->next = NULL;
node->random = NULL;
return node;
}
CNode *CListInit()
{
CNode *n1 = CreateNode(1);
CNode *n2 = CreateNode(2);
CNode *n3 = CreateNode(3);
CNode *n4 = CreateNode(4);
n1->next = n2;
n2->next = n3;
n3->next = n4;
n1->random = n3;
n2->random = n1;
n3->random = n3;
return n1;
}
void CNodeCopy(CNode *list)
{
assert(list);
CNode *cur = list; //cur指向老节点
CNode *newNode = NULL; //newNode指向新节点
CNode *result = newNode; //result指向新链表的头结点
//第一步
while (cur != NULL)
{
newNode = CreateNode(cur->data);
newNode->next = cur->next;
cur->next = newNode;
cur = newNode->next;
}
cur = list;
result = list->next;
//第二步
while (cur->random != NULL)
{
newNode = cur->next;
newNode->random = cur->random->next;
cur = newNode->next;
}
cur = list;
newNode = cur->next;
//第三步
while (cur != NULL)
{
cur->next = newNode->next;
cur = cur->next;
if (cur != NULL)
{
newNode->next = cur->next;
}
newNode = newNode->next;
}
}
void test()
{
CNode *CList = CListInit();
CNodeCopy(CList);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}
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