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鏈表是一種很常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),單鏈表、雙向鏈表、循環(huán)鏈表和復(fù)雜鏈表都是其衍生物。復(fù)雜鏈表之所以命名為復(fù)雜鏈表,也正是由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。它比其他其他種類的鏈表多了一個指針域,這個指針域可以指向鏈表中的任一結(jié)點,也可以為空。
其結(jié)構(gòu)定義如下:
struct ComplexNode { DataType _data; struct ComplexNode * _next; struct ComplexNode * _random;//隨機(jī)域 };
結(jié)構(gòu)示例:
ps:藍(lán)色指針為next域,紅色為random域。
接下來就要思考如何復(fù)制了。復(fù)制一個單鏈表很簡單,所以問題的難點就在于如何復(fù)制它的隨機(jī)指針域。
首先想到的就是先將原始鏈表的每一個結(jié)點復(fù)制下來,并用next連接,使其先成為一個單鏈表。接下來,就是考慮如何復(fù)制random域了。由于這個指針可以指向鏈表中的任何一個指針,所以必須從頭遍歷整個鏈表才可以找到這個指針。可以采取這樣一種方式,就是先遍歷原始鏈表,數(shù)出其到random是多少步,然后記下,讓復(fù)制的鏈表也進(jìn)行相同的步數(shù)找到其random指向的結(jié)點。這樣就可以復(fù)制random指針了。這種方法需要對n個結(jié)點遍歷n次才可以。時間復(fù)雜度為O(n^2)。
嘗試對其進(jìn)行優(yōu)化。
Step1——>要做的還是將鏈表的每個結(jié)點復(fù)制下來,并將其連在原始鏈表的后面,先將其random域賦為空。
代碼實現(xiàn):
void CopyNode(ComplexNode *pHead) { ComplexNode *pNode=pHead; while(pNode!=NULL) { ComplexNode *pCopy=new ComplexNode; pCopy->_data=pNode->_data; pCopy->_next=pNode->_next; pCopy->_random=NULL; pNode->_next=pCopy; pNode=pCopy->_next; } }
Step2——>拷貝random域。由于已經(jīng)將復(fù)制的結(jié)點連接在相應(yīng)的原始結(jié)點的后面。所以復(fù)制的結(jié)點的random域也是原始結(jié)點對應(yīng)的random域的下一個指針。
代碼實現(xiàn);
void ConnectRandom(ComplexNode *pHead) { ComplexNode *pNode=pHead; while(pNode!=NULL) { ComplexNode *pCopy=pNode->_next; if(pNode->_random!=NULL) { pCopy->_random=pNode->_random->_next; } pNode=pCopy->_next; } }
Step3——>將鏈表拆分為兩個部分,也就是將原始鏈表和復(fù)制鏈表分開。返回的是復(fù)制的鏈表。
ComplexNode* SplitList(ComplexNode *pHead) { ComplexNode *pCloneHead = pHead->_next; ComplexNode *tmp; ComplexNode *cur = pHead; while(cur->_next) { tmp = cur->_next; cur->_next =tmp->_next; cur = tmp; } return pCloneHead; }
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