【数据结构算法经典题目刨析(c语言)】随机链表的复制(图文详解)

💓 博客主页:C-SDN花园GGbond

⏩ 文章专栏:数据结构经典题目刨析(c语言)

目录

一、题目描述

二、思路分析

三、代码实现


一、题目描述

二、思路分析

**要完成一个带随机指针的链表的复制,有一个巧妙的办法:**分三步走

1.完成节点数据拷贝------在原链表的每个节点后面增加一个拷贝节点,拷贝节点的值等于原节点的值
2.完成节点的随机指针拷贝------原节点的随机指针指向哪里,拷贝节点就指向对应节点的下一个节点(这一部分是这条思路能实现的关键)
3.完成节点的next指针拷贝------将拷贝节点从原链表中取下,按顺序改变next指针指向,组成新的链表,并恢复原链表的next指针(也可不恢复)

1. 原链表中节点的数据拷贝

  • 创建pcur指针指向链表第一个节点,遍历链表
  • 在每个节点后面创建一个相同结构的拷贝节点,拷贝原节点数据
  • 修改链表next指针指向如下:
  • 原链表节点->该节点拷贝节点->原链表下一个节点->该节点拷贝节点......原链表最后一个节点->该节点拷贝节点->NULL

经过第一轮循环后,原链表每个节点之后被插入了一个新节点

这一部分的实现代码如下

/**
 * Definition for a Node.
 * struct Node {
 *     int val;
 *     struct Node *next;
 *     struct Node *random;
 * };
 */
typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
    Node* pcur=head;
    while(pcur)
    {
        Node*copy=(Node*)malloc(sizeof(Node));//创建拷贝节点
        copy->val=pcur->val;//拷贝数据
 
        copy->next=pcur->next;//插入到pcur后面
        pcur->next=copy;
 
        pcur=copy->next;//移动pcur指针
    }
}

2.原链表中节点的随机指针拷贝

1. pcur指针重新指向第一个节点,重新遍历链表
进入循环
2.拷贝指针指向pcur的下一个节点
3.如果pcur指针指向节点的随机指针指向NULL,拷贝节点的随机指针则相同
否则拷贝节点的随即指针指向pcur的随机指针的下一个节点

这一部分实现代码如下

cpp 复制代码
pcur=head;//指针重置
    while(pcur)//链表随机指针拷贝
    {
        Node*copy=pcur->next;
        if(pcur->random==NULL)
            copy->random=NULL;//对指向NULL的情况额外处理
        else
        {
            copy->random=pcur->random->next;//随机指针拷贝的关键
        }
        pcur=copy->next;
    }

3.原链表中节点的next指针拷贝,拷贝节点成为单独的新链表

1.pcur指针重新指向链表第一个节点
2.创建新链表的头指针和尾指针初始都指向空
3.进入循环------拷贝指针指向pcur的下一个节点
next指针指向拷贝指针的下一个节点
接下来将拷贝节点尾插到新链表,并恢复原链表
如果新链表为空,则新链表首尾指针都指向拷贝节点
否则,新链表尾指针的next指向拷贝节点,然后尾指针指向拷贝节点
再将pcur指针指向节点的next指向next指针对应的节点
循环直到pcur走向NULL

这一部分的实现代码如下(并恢复的代码)

cpp 复制代码
pcur=head;
    Node*newhead=NULL,*newtail=NULL;
    while(pcur)
    {
        Node*copy=pcur->next;//指向要拷贝的节点
        Node*next=copy->next;//指向原链表原本的下一个节点
 
        if(newhead==NULL)//将拷贝节点尾插到新链表上
        {
            newhead=newtail=copy;
        }
        else
        {
            newtail->next=copy;
            newtail=copy;
        }
 
        pcur->next=next;//恢复原链表
        pcur=next;
    }
    return newhead;

不恢复的代码

cpp 复制代码
pcur=head->next;
        struct Node*newhead=NULL;
        struct Node*newtail=NULL;
        newhead=newtail=head->next;
        while(pcur->next)
        {
        pcur=pcur->next->next;
        newtail->next=pcur;
        newtail=pcur;
        }

        newtail->next=NULL;
        return newhead; 

三、代码实现

cpp 复制代码
/**
 * Definition for a Node.
 * struct Node {
 *     int val;
 *     struct Node *next;
 *     struct Node *random;
 * };
 */
typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
    Node* pcur=head;
    while(pcur)//链表数据拷贝
    {
        Node*copy=(Node*)malloc(sizeof(Node));//创建拷贝节点
        copy->val=pcur->val;//拷贝数据
 
        copy->next=pcur->next;//插入到pcur后面
        pcur->next=copy;
 
        pcur=copy->next;//移动pcur指针
    }
 
 
    pcur=head;//指针重置
    while(pcur)//链表随机指针拷贝
    {
        Node*copy=pcur->next;
        if(pcur->random==NULL)
            copy->random=NULL;//对指向NULL的情况额外处理
        else
        {
            copy->random=pcur->random->next;//随机指针拷贝的关键
        }
        pcur=copy->next;
    }
 
    pcur=head;
    Node*newhead=NULL,*newtail=NULL;
    while(pcur)
    {
        Node*copy=pcur->next;//指向要拷贝的节点
        Node*next=copy->next;//指向原链表原本的下一个节点
 
        if(newhead==NULL)//将拷贝节点尾插到新链表上
        {
            newhead=newtail=copy;
        }
        else
        {
            newtail->next=copy;
            newtail=copy;
        }
 
        pcur->next=next;//恢复原链表
        pcur=next;
    }
    return newhead;
}
相关推荐
lulu_gh_yu32 分钟前
数据结构之排序补充
c语言·开发语言·数据结构·c++·学习·算法·排序算法
~yY…s<#>2 小时前
【刷题17】最小栈、栈的压入弹出、逆波兰表达式
c语言·数据结构·c++·算法·leetcode
XuanRanDev3 小时前
【每日一题】LeetCode - 三数之和
数据结构·算法·leetcode·1024程序员节
代码猪猪傻瓜coding3 小时前
力扣1 两数之和
数据结构·算法·leetcode
EricWang13584 小时前
[OS] 项目三-2-proc.c: exit(int status)
服务器·c语言·前端
我是谁??4 小时前
C/C++使用AddressSanitizer检测内存错误
c语言·c++
南宫生5 小时前
贪心算法习题其三【力扣】【算法学习day.20】
java·数据结构·学习·算法·leetcode·贪心算法
希言JY5 小时前
C字符串 | 字符串处理函数 | 使用 | 原理 | 实现
c语言·开发语言
午言若5 小时前
C语言比较两个字符串是否相同
c语言
weixin_432702265 小时前
代码随想录算法训练营第五十五天|图论理论基础
数据结构·python·算法·深度优先·图论