聊一聊复制链表的复制

开发 前端
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。

[[438684]]

Leetcode : https://leetcode-cn.com/problems/fu-za-lian-biao-de-fu-zhi-lcof

“GitHub : https://gitee.com/nateshao/leetcode/blob/main/algo-notes/src/main/java/com/nateshao/sword_offer/topic_28_copyRandomList/Solution.java

复制链表的复制

“题目描述 :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。难度:中等

示例 1:

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

示例 2:

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

示例 3:

  1. 输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]] 
  2.  
  3. 输出:[[3,null],[3,0],[3,null]] 

示例 4:

  1. 输入:head = [] 
  2. 输出:[] 
  3. 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 。

方法:哈希表

“利用哈希表的查询特点,考虑构建原链表节点和新链表对应节点的键值对映射关系,再遍历构建新链表各节点的next 和random 引用指向即可。

算法流程:

  • 若头节点head为空节点,直接返回null ;
  • 初始化:哈希表dic ,节点cur 指向头节点;
  • 复制链表:
    • 建立新节点,并向dic添加键值对(原cur节点,新cur节点) ;
    • cur 遍历至原链表下一节点;
  • 构建新链表的引用指向:
    • 构建新节点的next 和random 弓|用指向;
    • cur 遍历至原链表下一节点;
  • 返回值:新链表的头节点dic[cur] ;

复杂度分析:

  • 时间复杂度O(N) :两轮遍历链表,使用O(N)时间。
  • 空间复杂度0(N) :哈希表dic 使用线性大小的额外空间。

  1. package com.nateshao.sword_offer.topic_28_copyRandomList; 
  2.  
  3. import java.util.HashMap; 
  4. import java.util.Map; 
  5.  
  6. /** 
  7.  * @date Created by 邵桐杰 on 2021/12/2 14:05 
  8.  * @微信公众号 程序员千羽 
  9.  * @个人网站 www.nateshao.cn 
  10.  * @博客 https://nateshao.gitee.io 
  11.  * @GitHub https://github.com/nateshao 
  12.  * @Gitee https://gitee.com/nateshao 
  13.  * Description:  复杂链表的复制 
  14.  */ 
  15. public class Solution { 
  16.     /** 
  17.      * 精选解答 
  18.      * @param head 
  19.      * @return 
  20.      */ 
  21.     public Node copyRandomList(Node head) { 
  22.         if(head == nullreturn null
  23.         Node cur = head; 
  24.         Map<Node, Node> map = new HashMap<>(); 
  25.         // 3. 复制各节点,并建立 “原节点 -> 新节点” 的 Map 映射 
  26.         while(cur != null) { 
  27.             map.put(cur, new Node(cur.val)); 
  28.             cur = cur.next
  29.         } 
  30.         cur = head; 
  31.         // 4. 构建新链表的 next 和 random 指向 
  32.         while(cur != null) { 
  33.             map.get(cur).next = map.get(cur.next); 
  34.             map.get(cur).random = map.get(cur.random); 
  35.             cur = cur.next
  36.         } 
  37.         // 5. 返回新链表的头节点 
  38.         return map.get(head); 
  39.     } 
  40.  
  41.  
  42.     /** 
  43.      * 思路:先复制链表的 next 节点,将复制后的节点接在原节点后,然后复制其它的 
  44.      * 节点,最后取偶数位置的节点(复制后的节点)。 
  45.      * 
  46.      * @param head 
  47.      * @return 
  48.      */ 
  49.     public Node copyRandomList2(Node head) { 
  50.         if (head == nullreturn null
  51.         Node node = new Node(head.val); 
  52.         Node temp = node; 
  53.  
  54.         while (head.next != null) { 
  55.             temp.next = new Node(head.next.val); 
  56.             if (head.random != null) { 
  57.                 temp.random = new Node(head.random.val); 
  58.             } 
  59.             head = head.next
  60.             temp = temp.next
  61.         } 
  62.         return head; 
  63.     } 
  64.  
  65.     // Definition for a Node. 
  66.     class Node { 
  67.         int val; 
  68.         Node next
  69.         Node random; 
  70.  
  71.         public Node(int val) { 
  72.             this.val = val; 
  73.             this.next = null
  74.             this.random = null
  75.         } 
  76.     } 

参考链接:https://leetcode-cn.com/problems/fu-za-lian-biao-de-fu-zhi-lcof/solution/jian-zhi-offer-35-fu-za-lian-biao-de-fu-zhi-ha-xi-

 

责任编辑:武晓燕 来源: 程序员千羽
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