【数据结构】两两交换链表 && 复制带随机指针的链表

问题描述1

给你一个链表，两两交换其中相邻的节点，并返回交换后链表的头节点。你必须在不修改节点内部的值的情况下完成本题（即，只能进行节点交换）。

求解

使用一个栈S来存储相邻两个节点即可

cpp 复制代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* swapPairs(ListNode* head) {
        stack<ListNode*> s;
        if(head==nullptr || head->next == nullptr){
            return head;
        }
        ListNode * p = new ListNode();
        ListNode * cur = head;
        head = p;
        while(cur!=nullptr && cur->next !=nullptr){
            s.push(cur);
            s.push(cur->next);
            cur = cur->next->next;
            p->next = s.top();
            s.pop();
            p = p->next;
            p->next = s.top();
            s.pop();
            p = p->next;
        }
        if(cur==nullptr){
            p->next = nullptr;
        }
        else if(cur->next == nullptr){
            p->next = cur;
        }

        return head->next;


    }
};

问题描述2

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

构造这个链表的深拷贝。深拷贝应该正好由 n 个全新节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 $val, random_index$ 表示：

val：一个表示 Node.val 的整数。

random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为 null 。

你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

求解

使用哈希表。

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。

cpp 复制代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* next;
    Node* random;
    
    Node(int _val) {
        val = _val;
        next = NULL;
        random = NULL;
    }
};
*/

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if(head==NULL){
            return NULL;
        }
        unordered_map<Node*, Node*> mp;
        Node * cur = head;
        while(cur!=NULL){
            mp[cur] = new Node(cur->val);
            cur = cur->next;
        }
        cur =  head;
        while(cur !=NULL){
            mp[cur]->next = mp[cur->next];
            mp[cur]->random = mp[cur->random];
            cur = cur->next;
        }
        return mp[head];

        
    }
};