剑指offer（25）复杂链表的复制

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）

题目分析

这道题有三种解法。

解法一

就是普通的解法，先复制节点，用p.next连接起来。然后再去设置p.random指针指向，不过这个设置又需要从头节点开始查。

所以总的时间复杂度为O（n²）

解法二

用map来保存<N，N`>，这样就很容易设置p.random了，比如我们在节点S处和节点S`处，我们通过S可以得到N，那么<N，N`>对应，

我们就可以就可以使得S`的next指向N`了。这是通过空间换时间

解法三

第三种就是比较复杂些，但是不用空间换时间也能达到O（n）

• 第一步，对链表的每个节点N创建N‘，并链接在N的后面。
• 设置复制出来的p.random。节点N指向S，那么N'指向S'，而N和N'相邻，那么S和S'也相邻。
• 把长链表拆开成两个链表。

代码

这里只给出第二种和第三种的参考代码。

解法二：

// 第一种
function RandomListNode(x) {
  this.label = x;
  this.next = null;
  this.random = null;
}
function Clone(pHead) {
  // write code here
  if (pHead === null) {
    return null;
  }
  const map = new Map();
  let p, p2;
  p = pHead;
  p2 = new RandomListNode(pHead.label);
  const pHead2 = p2;
  map.set(p, p2);
  while (p) {
    if (p.next) p2.next = new RandomListNode(p.next.label);
    else p2.next = null;
    p = p.next;
    p2 = p2.next;
    map.set(p, p2);
  }
  p = pHead;
  p2 = pHead2;
  while (p !== null) {
    p2.random = map.get(p.random);
    p = p.next;
    p2 = p2.next;
  }
  return pHead2;
}

解法三：

// 第二种
/* function RandomListNode(x){
 this.label = x;
 this.next = null;
 this.random = null;
 }*/
function Clone2(pHead) {
  cloneNodes(pHead);
  connectRandom(pHead);
  return reconnectNodes(pHead);
}
function cloneNodes(pHead) {
  // 复制链表
  let pNode = pHead;
  while (pNode !== null) {
    const newNode = new RandomListNode(pNode.label);
    newNode.next = pNode.next;
    pNode.next = newNode;
    pNode = newNode.next;
  }
}
function connectRandom(pHead) {
  // 设置random指针
  let pNode = pHead;
  while (pNode !== null) {
    if (pNode.random !== null) {
      pNode.next.random = pNode.random.next;
    }
    pNode = pNode.next.next;
  }
}
function reconnectNodes(pHead) {
  // 拆开链表
  let pNode = pHead;
  let newNodeHead = null,
    newNode = null;
  if (pNode !== null) {
    newNodeHead = newNode = pNode.next;
    pNode.next = newNode.next;
    pNode = newNode.next;
  }
  while (pNode !== null) {
    newNode.next = pNode.next;
    newNode = newNode.next;
    pNode.next = newNode.next;
    pNode = pNode.next;
  }
  return newNodeHead;
}