複製含有隨機指標節點的鍊錶

2021-10-17 08:44:26 字數 1366 閱讀 7351

題目要求:

請將乙個特殊鍊錶複製乙份,乙個特殊的鍊錶節點結構如下:

node類中包含:

value:表示節點的值

next:表示下乙個節點

rand:表示隨機指向的任意乙個節點

題目分析:

相當於,就是在乙個普通單鏈表的基礎上,每個節點多了乙個可以任意指向的指標,比如:1–>2–>3,然後1的rand指向3,2的rand指向1,3的rand指向null。

要想複製鍊錶,首先,需要將原鍊錶遍歷一遍,然後,複製出每個節點,如果只是普通的複製單鏈表問題,那麼,將他們依次連線起來就行了。但是,這題的特殊之處就在於,除了next,每個節點還有個rand指標,那麼,如果我想找到1的rand是3,那麼,在複製的節點1中,rand應該指向複製的3,但是,我怎麼能拿到複製的3?假設在原來的鍊錶中,3在1的前面呢?那麼,就算在原來的鍊錶中,我也不可能通過next找到3,只能通過原來鍊錶的rand找到原來的3。因此,rand指向的節點,只能通過rand來找到,因為如果rand指向的節點在前面,next就找不到。那麼,問題來了,我們可以在原來的鍊錶中,通過rand指標找到rand指向的節點,可是,怎麼確定新建立的節點,哪個是原來rand指向的節點複製的呢?因此,此題的關鍵點在於,怎麼把新建立的節點和原來的節點對應起來。

筆試思路:

既然明白了此題的關鍵點在於,怎麼把新建立的節點和原來一節點一一對應起來,那麼問題就很清楚了。一一對應關係,想到了什麼資料結構?沒錯,就是雜湊表map。用map把原來的節點與複製的節點一一對應起來。然後,第一遍遍歷的時候,依次複製節點,並且把複製後的1和原來的1節點,放進map中,然後,第二遍遍歷,找到1的next和rand,把1的next和rand指向的內容,在map中查詢到對應的複製後的節點,然後把1複製後的節點,鏈結上他們,然後依次進行。

這是筆試中最容易的做法,只需要借助map來儲存對應關係。缺點是空間複雜度是o(n),因此儲存map需要開闢空間。

面試思路:

如果要求你用空間複雜度o(1)來實現,怎麼寫?

其實就是在問你,如果不借助額外空間map來實現一一對應關係,怎麼實現新建立的節點和原來的節點一一對應?

其實,可以這樣考慮,既然不能申請額外空間來對應,那麼,因此鍊錶容易鏈結斷開的特殊性,是否可以直接把複製的節點,直接鏈結在原來節點的後面呢?

比如:1–>1的複製節點–>2–>2的複製節點…

這樣,我們可以每次取兩個節點,比如,分別是1和1的複製節點,然後,複製1的rand節點就是原來1節點的rand的next,這樣就可以把複製後的rand節點鏈結起來了。然後,再遍歷一遍,把相應的複製的1的next節點就是複製的1的節點的next的next,就也把next指標鏈結好了。這樣,就完成了複製。

複製含有隨機節點的鍊錶

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