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链表是一种很常见的数据结构,单链表、双向链表、循环链表和复杂链表都是其衍生物。复杂链表之所以命名为复杂链表,也正是由于其结构的复杂。它比其他其他种类的链表多了一个指针域,这个指针域可以指向链表中的任一结点,也可以为空。
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其结构定义如下:
struct ComplexNode { DataType _data; struct ComplexNode * _next; struct ComplexNode * _random;//随机域 };
结构示例:
ps:蓝色指针为next域,红色为random域。
接下来就要思考如何复制了。复制一个单链表很简单,所以问题的难点就在于如何复制它的随机指针域。
首先想到的就是先将原始链表的每一个结点复制下来,并用next连接,使其先成为一个单链表。接下来,就是考虑如何复制random域了。由于这个指针可以指向链表中的任何一个指针,所以必须从头遍历整个链表才可以找到这个指针。可以采取这样一种方式,就是先遍历原始链表,数出其到random是多少步,然后记下,让复制的链表也进行相同的步数找到其random指向的结点。这样就可以复制random指针了。这种方法需要对n个结点遍历n次才可以。时间复杂度为O(n^2)。
尝试对其进行优化。
Step1——>要做的还是将链表的每个结点复制下来,并将其连在原始链表的后面,先将其random域赋为空。
代码实现:
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——>拷贝random域。由于已经将复制的结点连接在相应的原始结点的后面。所以复制的结点的random域也是原始结点对应的random域的下一个指针。
代码实现;
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——>将链表拆分为两个部分,也就是将原始链表和复制链表分开。返回的是复制的链表。
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; }