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剑指offer

《剑指Offer》刷题目笔记

剑指Offer 数组

《剑指Offer》二维数组中的查找《剑指Offer》旋转数组的最小数字《剑指Offer》调整数组顺序使奇数位于偶数前面《剑指Offer》数组中出现次数超过一半的数字《剑指Offer》连续子数组的最大和《剑指Offer》把数组排成最小的数《剑指Offer》数组中的逆序对《剑指Offer》数字在排序数组中出现的次数《剑指Offer》数组中只出现一次的数字《剑指Offer》数组中重复的数字《剑指Offer》构建乘积数组

剑指Offer 字符串

《剑指Offer》替换空格《剑指Offer》字符串的排列《剑指Offer》第一个只出现一次的字符《剑指Offer》左旋转字符串《剑指Offer》翻转单词顺序序列《剑指Offer》把字符串转换成整数《剑指Offer》正则表达式匹配《剑指Offer》表示数值的字符串

剑指Offer 链表

《剑指Offer》从尾到头打印链表《剑指Offer》链表中倒数第k个结点《剑指Offer》反转链表《剑指Offer》合并两个排序的链表《剑指Offer》复杂链表的复制《剑指Offer》两个链表的第一个公共结点《剑指Offer》链表中环的入口结点《剑指Offer》删除链表中重复的结点

剑指Offer 树

《剑指Offer》重建二叉树《剑指Offer》树的子结构《剑指Offer》二叉树的镜像《剑指Offer》从上往下打印二叉树《剑指Offer》二叉树中和为某一值的路径《剑指Offer》二叉树的深度《剑指Offer》平衡二叉树《剑指Offer》二叉树的下一个结点《剑指Offer》对称的二叉树《剑指Offer》按之字顺序打印二叉树《剑指Offer》把二叉树打印成多行《剑指Offer》序列化二叉树

《剑指Offer》复杂链表的复制

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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)

解题思路

大部分人首先想到的可能是先复制复杂指针的label和next,然后再查找random并更新。查找random又分为两种,一种是每次都从头查找,时间复杂度为O(n^2);另一种是空间换时间,复制label和next的同时建立一个hash表来存放新旧复杂指针的对应关系,所以后续只需一步就能找到random,算法时间复杂度为O(n)。

我们这里将复杂链表的复制过程分解为三个步骤。在写代码的时候我们每一步定义一个函数,这样每个函数完成一个功能,整个过程的逻辑也就非常清晰明了了。

我们这里采用三步:

第一步:复制复杂指针的label和next。但是这次我们把复制的结点跟在元结点后面,而不是直接创建新的链表;
第二步:设置复制出来的结点的random。因为新旧结点是前后对应关系,所以也是一步就能找到random;
第三步:拆分链表。奇数是原链表,偶数是复制的链表。
有图思路更清晰:

《剑指Offer》复杂链表的复制

代码实现(C++)

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

    //第一步,复制复杂指针的label和next
    void CloneNodes(RandomListNode* pHead){
        RandomListNode* pNode = pHead;
        while(pNode != NULL){
            RandomListNode* pCloned = new RandomListNode(0);
            pCloned->label = pNode->label;
            pCloned->next = pNode->next;
            pCloned->random = NULL;

            pNode->next = pCloned;
            pNode = pCloned->next;
        }
    }

    //第二步,处理复杂指针的random
    void ConnectSiblingNodes(RandomListNode* pHead){
        RandomListNode* pNode = pHead;
        while(pNode != NULL){
            RandomListNode* pCloned = pNode->next;
            if(pNode->random != NULL){
                pCloned->random = pNode->random->next;
            }
            pNode = pCloned->next;
        }
    }

    //第三步,拆分复杂指针
    RandomListNode* ReconnectNodes(RandomListNode* pHead){
        RandomListNode* pNode = pHead;
        RandomListNode* pClonedHead = NULL;
        RandomListNode* pClonedNode = NULL;

        if(pNode != NULL){
            pClonedHead = pClonedNode = pNode->next;
            pNode->next = pClonedNode->next;
            pNode = pNode->next;
        }

        while(pNode != NULL){
            pClonedNode->next = pNode->next;
            pClonedNode = pClonedNode->next;
            pNode->next = pClonedNode->next;
            pNode = pNode->next;
        }
        return pClonedHead;
    }

    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
    {
        CloneNodes(pHead);
        ConnectSiblingNodes(pHead);
        return ReconnectNodes(pHead);
    }
};