剑指offer 26：复杂链表的复制

题目描述

输入一个复杂链表（每个节点中有节点值，以及两个指针，一个指向下一个节点，另一个特殊指针指向任意一个节点），返回结果为复制后复杂链表的head。（注意，输出结果中请不要返回参数中的节点引用，否则判题程序会直接返回空）

解题思路

对此问题，每个指针节点存在两个链域，一个指向下一节点，另一个指向任意节点。首要需要完成的是对节点进行复制，然后对复制后的节点间的指向关系进行复制。

此问题分为三步来解决，时间复杂度为O(n):

step1:在原节点基础上，对每个节点进行复制，并将复制节点插入被复制节点之后。

step2:由于复制节点是被复制节点的滞后一个单位位置的点，所以当被复制节点存在一个特殊指针指向某一节点时，复制节点也应执行相同操作，而复制节点特殊指针的指向，一定是被复制节点特殊指针指向节点的下一个节点元素，按此规则对链表中所有节点进行遍历，完成特殊指针指向复制。

setp3:将原链表与复制链表分离，由于原链表与复制链表的元素交叉相连，所以直接按照交替顺序遍历就可实现两个链表的分离。

C++代码实现如下：

/*

struct RandomListNode {

    int label;

    struct RandomListNode *next, *random;

    RandomListNode(int x) :

            label(x), next(NULL), random(NULL) {

    }

};

*/

class Solution {

public:

    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)

    {

        clone1(pHead);

        clone2(pHead);

        RandomListNode* head= clone3(pHead);

        return head;

    }

    void clone1(RandomListNode* pHead){

        //step1: 逐个复制列表元素，并重新复制一个链表

        if(pHead==NULL){

            return;

        }

        RandomListNode* pNode=pHead;

        while(pNode!=NULL){

            RandomListNode* newNode=new RandomListNode(pNode->label);

            newNode->next=pNode->next;

            pNode->next=newNode;

            pNode=newNode->next;

        }

    }

    void clone2(RandomListNode* pHead){

        //step2:设置随机指针的指向

        if(pHead==NULL){

            return;

        }

        RandomListNode* pNode=pHead;

        while(pNode!=NULL){

            RandomListNode* pNode2=pNode->next;

            if(pNode->random!=NULL){

                pNode2->random=pNode->random->next;

            }

            pNode=pNode2->next;

        }

    }

    RandomListNode* clone3(RandomListNode* pHead){

        if(pHead==NULL){

            return NULL;

        }

        RandomListNode* pNode1=pHead;

        RandomListNode* Head2=pNode1->next;

        RandomListNode* pNode2=pNode1->next;

        pNode1->next=pNode2->next;

        pNode1=pNode1->next;

        while(pNode1!=NULL){

            pNode2->next=pNode1->next;

            pNode2=pNode2->next;

            pNode1->next=pNode2->next;

            pNode1=pNode1->next;

        }

        return Head2;

    }

};

巴特西

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