数据结构 ——— 单链表oj题:复制带随机指针的链表

目录

题目要求

手搓带随机指针的链表

代码实现


题目要求

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 tandom ,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 指针也都应该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

最后返回复制链表的头节点


手搓带随机指针的链表

代码演示:

复制代码
struct ListNode* n1 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n1);
struct ListNode* n2 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n2);
struct ListNode* n3 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n3);
struct ListNode* n4 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n4);
struct ListNode* n5 = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
assert(n5);

n1->val = 7;
n2->val = 13;
n3->val = 11;
n4->val = 10;
n5->val = 1;

n1->next = n2;
n2->next = n3;
n3->next = n4;
n4->next = n5;
n5->next = NULL;

n1->random = NULL;
n2->random = n1;
n3->random = n5;
n4->random = n3;
n5->random = n1;

代码实现

代码演示:

复制代码
struct ListNode* copyRandomList(struct ListNode* head)
{
	// 1.拷贝节点插入到对应的原节点后面
	struct ListNode* cur = head;

	while (cur != NULL)
	{
		struct ListNode* copy = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
		struct ListNode* next = cur->next;

		// 插入
		copy->val = cur->val;
		cur->next = copy;
		copy->next = next;

		// 迭代
		cur = next;
	}

	// 2.控制拷贝节点的random
	cur = head;

	while (cur != NULL)
	{
		struct ListNode* copy = cur->next;

		// 判断并复制
		if (cur->random == NULL)
		{
			copy->random = NULL;
		}
		else
		{
			copy->random = cur->random->next;
		}

		// 迭代
		cur = copy->next;
	}

	// 3.链接拷贝节点
	cur = head;
	struct ListNode* copyHead = NULL;
	struct ListNode* copyTail = NULL;

	while (cur != NULL)
	{
		struct ListNode* copy = cur->next;
		struct ListNode* next = copy->next;

		// 尾插
		if (copyHead == NULL)
		{
			copyHead = copyTail = copy;
		}
		else
		{
			copyTail->next = copy;
			copyTail = copyTail->next;
		}

		// 恢复原链表
		cur->next = next;

		// 迭代
		cur = next;
	}

	return copyHead;
}

代码解析:

**代码思路:**拷贝 head 链表的所有节点并不难,难的是 head 节点中的 random 的指向,解决办法办法就是将每个拷贝节点一一链接在原节点的后面,如图所示:

这样就能通过原链表的 random 和拷贝链表的 random 对应链接(当原节点的 random 指向的是 NULL 时,对应的拷贝节点的 random 要同样指向 NULL),其他情况时:
核心代码:copy->random = cur->random->next;

**代码逻辑:**先把拷贝节点一一链接到原链表节点后,再控制 random 指针的指向,最后再让拷贝节点一一链接,并且恢复原节点

代码验证:

算法的时间和空间复杂度:

有 3 个 while 循环,每个 while 内部执行了常数次,所以是 3*N (去掉常数项)

额外开辟了一个和 head 链表一样长的链表,所以是 N,得出

时间复杂度:O(N)

空间复杂度:O(N)

相关推荐
Nix Lockhart5 分钟前
《算法与数据结构》第七章[算法4]:最短路径
c语言·数据结构·学习·算法·图论
xxxxxxllllllshi20 分钟前
Cookie、Session、JWT、SSO,网站与 APP 登录持久化与缓存
java·开发语言·jvm·数据结构·缓存·面试
用户66053076196240 分钟前
UFlow:像素级工业零件异常检测 Normalized Flow 方法
算法
爱吃烤鸡翅的酸菜鱼1 小时前
从零掌握贪心算法Java版:LeetCode 10题实战解析(上)
java·算法
workflower1 小时前
软件工程的知识领域
开发语言·算法·软件工程·个人开发·结对编程
budingxiaomoli1 小时前
算法--双指针二
算法
做科研的周师兄1 小时前
【机器学习入门】8.2 主成分分析:一文吃透主成分分析(PCA)—— 从原理到核心逻辑
人工智能·算法·决策树·机器学习·流程图
LeeZhao@1 小时前
【具身智能】具身机器人VLA算法入门及实战(四):具身智能VLA技术行业进展
人工智能·算法·机器人
lingchen19062 小时前
矩阵的除法
人工智能·算法·矩阵
liu****2 小时前
笔试强训(六)
数据结构·c++·算法