剑指offer面试题26：复杂链表的复制

题目：请实现一个函数，复制一个复杂链表。

在复杂链表中，每个结点除了有一个next指针指向下一个结点外，还有一个sibling指针指向链表中的任意结点或者nulL

直观解法：

1.遍历链表，复制链表节点，并连接next节点。2.遍历链表，连接sibling节点。对于一个有n个节点的链表，由于定位每个节点的silbing节点都需要从链表的头结点开始经过O(n)步才能实现，因此这种方法的时间复杂度是O(n2)

优化解法：上述方法的时间主要是用在了sibling节点的定位上，考虑优化此步骤。具体的做法是在复制节点的时候，把原节点N和复制出来的N'节点用一个map保存起来，这样在第二部连接sibling结点的时候就可以以O(1)的时间复杂度定位到相应的sibling节点，总体时间复杂度为O(n)，空间复杂度也是O(n)

最优算法：

第一步：根据原始链表的每个节点创建对应的复制结点，把复制结点连接在原结点的后面
第二步：设置复制出来的结点的任意结点sibling节点
第三步：把长链表拆分成两个链表

 package Solution;

 public class No26CopyComplexList {

     static class ComplexListNode{
         int value;
         ComplexListNode next;
         ComplexListNode sibling;
         public ComplexListNode(){

         }
         public ComplexListNode(int value,ComplexListNode next,ComplexListNode sibling){
             this.value=value;
             this.next=next;
             this.sibling=sibling;
         }
     }

     //把复杂链表中的所有结点进行复制，并连接在原结点的后面
     private static void cloneNode(ComplexListNode head){
         ComplexListNode node=head;
         while(node!=null){
             ComplexListNode clonedNode=new ComplexListNode();
             clonedNode.value=node.value;
             clonedNode.next=node.next;
             clonedNode.sibling=null;
             node.next=clonedNode;
             node=clonedNode.next;
         }
     }
     //设置复制的节点的指向任意结点的连接关系
     private static void connectSiblingNodes(ComplexListNode head){
         ComplexListNode node=head;
         while(node!=null){
             ComplexListNode clonedNode=node.next;
             if(node.sibling!=null){
                 clonedNode.sibling=node.sibling.next;
             }
             node=clonedNode.next;
         }
     }
     //把长链表拆分成两个单独的链表，并返回复制后的链表的头结点
     private static ComplexListNode reconnectNodes(ComplexListNode head){
         ComplexListNode node=head;
         ComplexListNode clonedHead=null;
         ComplexListNode clonedNode=null;
         if(node!=null){
             clonedHead=clonedNode=node.next;
             node.next=clonedNode.next;
             node=clonedNode.next;
         }
         while(node!=null){
             clonedNode.next=node.next;
             clonedNode=node.next;
             node.next=clonedNode.next;
             node=clonedNode.next;
         }
         return clonedHead;
     }
     public static ComplexListNode copyComplexList(ComplexListNode head){
         if(head==null)
             return null;
         cloneNode(head);
         connectSiblingNodes(head);
         return reconnectNodes(head);
     }

     public static void printComplexList(ComplexListNode head){
         ComplexListNode node=head;
         int  value=0;
         ComplexListNode next=null;
         ComplexListNode sibling=null;
         while(node!=null){
             value=node.value;
             next=node.next;
             sibling=node.sibling;
             StringBuilder sb=new StringBuilder("当前节点的值为：").append(value);
             if(next!=null)
                 sb.append(",下一结点的值为：").append(next.value);
             else
                 sb.append(",当前结点为尾节点");
             if(sibling!=null)
                 sb.append(",指向任意结点的值为：").append(sibling.value);
             else
                 sb.append(",没有指向其他结点的任意结点");
             System.out.println(sb.toString());
             node=node.next;
         }
     }
     public static void main(String[] args) {
         ComplexListNode node1=new ComplexListNode();
         ComplexListNode node2=new ComplexListNode();
         ComplexListNode node3=new ComplexListNode();
         ComplexListNode node4=new ComplexListNode();
         ComplexListNode node5=new ComplexListNode();
         node1.value=1;
         node1.next=node2;
         node1.sibling=node3;
         node2.value=2;
         node2.next=node3;
         node2.sibling=node5;
         node3.value=3;
         node3.next=node4;
         node3.sibling=null;
         node4.value=4;
         node4.next=node5;
         node4.sibling=node2;
         node5.value=5;
         node5.next=null;
         node5.sibling=null;
         printComplexList(node1);
         System.out.println("=========================开始复制============================");
         printComplexList(copyComplexList(node1));
     }
 }