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⏩ 文章专栏:数据结构经典题目刨析(c语言)
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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
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
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
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
/**
* 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;
}