力扣HOT100之链表:138. 随机链表的复制

这道题要求将整个链表进行深拷贝,新链表中不包含任何原链表的节点,但是新链表中各个节点存储的值和各个节点的指向关系需要和原链表一模一样。我的思考过程如下:

1.新链表中的每一个节点的创建必须用new关键字来创建,而不能只是简单的拷贝赋值;

2.由于ramdom指针的随机性,A -> random可能指向nullptr,也可能指向A之后的某个节点,也有可能指向A之前的某个节点,也有可能指向自己,在构造链表的过程中,完全有可能出现A -> random对应的节点还没构造出来的情况,此外,按照random指针遍历链表可能出现有环的情况,从而导致无限循环。

3.要想遍历链表的所有节点,只能通过next指针进行遍历,因此在构造链表的过程中,我们应当使用next指针遍历整个链表,先将新链表的所有节点构造出来,然后再来逐个处理每一个节点的random指针的指向问题。
还有一个问题,就是原链表中的节点Arandom指针指向节点B,我们怎么将新链表中A'random指针指向B'?

我们可以使用一个整形变量offset来记录原链表中A -> random指针指向节点(B节点)相较于头节点的偏移量,然后我们在新链表中通过这个偏移量找到对应的节点,再将当前遍历到的节点的random指针指向偏移量为offset的节点。

下面结合一个简单的例子来说明一下解决的过程

代码如下

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) {
        Node* new_head = head ? new Node(head -> val) : nullptr;   //新链表的头节点
        Node* current1 = head;
        Node* current2 = new_head;
        //先根据next指针将所有节点构造出来,并顺序连接
        while(current1){
            current2 -> val = current1 -> val;
            current2 -> next = current1 -> next ? new Node(current1 -> next -> val) : nullptr;
            current1 = current1 -> next;
            current2 = current2 -> next;
        }
        //按照顺序逐一构造random的指向
        current1 = head;
        current2 = new_head;
        while(current1){
            if(current1 -> random){   //random指向链表中的节点
                Node* temp_current1 = head;  //
                int offset = 0;   //计算偏移量
                while(temp_current1 != current1 -> random){
                    ++offset;
                    temp_current1 = temp_current1 -> next;
                }
                Node* temp_current2 = new_head;
                while(offset > 0){  //寻找新链表中当前节点的random指向的位置
                    temp_current2 = temp_current2 -> next;
                    --offset;
                }
                current2 -> random = temp_current2;    
            }
            current1 = current1 -> next;
            current2 = current2 -> next;
        }
        return new_head;
    }
};
相关推荐
chenchihwen13 分钟前
深度解析RAG系统中的PDF解析模块:Docling集成与并行处理实践
python·算法·pdf
404未精通的狗1 小时前
(数据结构)线性表(下):链表分类及双向链表的实现
数据结构·链表
做科研的周师兄1 小时前
【机器学习入门】7.4 随机森林:一文吃透随机森林——从原理到核心特点
人工智能·学习·算法·随机森林·机器学习·支持向量机·数据挖掘
Sunsets_Red2 小时前
差分操作正确性证明
java·c语言·c++·python·算法·c#
【杨(_> <_)】2 小时前
SAR信号处理重要工具-傅里叶变换(二)
算法·信号处理·傅里叶分析·菲涅尔函数
怎么没有名字注册了啊2 小时前
爬动的蠕虫
算法
取酒鱼食--【余九】2 小时前
机器人学基础(一)【坐标系和位姿变换】
笔记·算法·机器人·开源·机器人运动学·机器人学基础
晨非辰2 小时前
【面试高频数据结构(四)】--《从单链到双链的进阶,读懂“双向奔赴”的算法之美与效率权衡》
java·数据结构·c++·人工智能·算法·机器学习·面试
im_AMBER2 小时前
数据结构 03 栈和队列
数据结构·学习·算法
凸头3 小时前
以AtomicInteger为例的Atomic 类的底层CAS细节理解
java·jvm·算法