剑指Offer-26

题目：

请实现函数，使其可以复制一个复杂链表。
在复杂链表中，每个结点除了有一个 m_pNext指针指向下一个结点外，还有一个m_pSibling指向链表中的任意结点或者 null。

实现

// coding = java public class Solution26 {     // 复杂链表结点    public static class ComplexListNode {        int value;        ComplexListNode next;        ComplexListNode sibling;    }    //借助 额外空间    public static ComplexListNode clone2(ComplexListNode head){        if(head==null){            return null;        }        ComplexListNode head1=head;        ComplexListNode head2=head;        ComplexListNode new_head = new ComplexListNode();        ComplexListNode new_head1 = new_head;        ComplexListNode new_head2 = new_head;        ComplexListNode temp = new_head;        while (head!=null){            temp.value = head.value;            head = head.next;            if(head!=null) {                temp.next = new ComplexListNode();                temp = temp.next;            }        }        Map<ComplexListNode,ComplexListNode> node_map = new HashMap<>();        while (head1!=null){            node_map.put(head1,new_head1);            head1=head1.next;            new_head1=new_head1.next;        }        while (head2!=null){            if(head2.sibling!=null){                new_head2.sibling = node_map.get(head2.sibling);            }            head2 = head2.next;            new_head2=new_head2.next;        }        return new_head;    }    /**     * @param head 链表表头结点     * @return 复制结点的头结点     */    public static ComplexListNode clone(ComplexListNode head) {        // 如果链表为空就直接返回空        if (head == null) {            return null;        }        // 先复制结点        cloneNodes(head);        // 再链接sibling字段        connectNodes(head);        // 将整个链表拆分，返回复制链表的头结点        return reconnectNodes(head);    }    /**     * 复制一个链表，并且将复制后的结点插入到被复制的结点后面，只链接复制结点的next字段     * @param head 待复制链表的头结点     */    public static void cloneNodes(ComplexListNode head) {        // 如果链表不空，进行复制操作        while (head != null) {            // 创建一个新的结点            ComplexListNode tmp = new ComplexListNode();            // 将被复制结点的值传给复制结点            //  tmp.value = head.value;            ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////            // TODO 此处为了做测试，让复制结点的值都增加了100，如果不需要可以将下面一行注释掉，打开上一行。            tmp.value = head.value + 100;            ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////            // 复制结点的next指向下一个要被复制的结点            tmp.next = head.next;            // 被复制结点的next指向复制结点            head.next = tmp;            // 到些处就已经完成了一个结点的复制并且插入到被复制结点的后面            // heed指向下一个被复制结点的位置            head = tmp.next;        }    }    /**     * 复制结点的sibling字段     * @param head 链表的头结     */    public static void connectNodes(ComplexListNode head) {        // 如链表不为空        while (head != null) {            // 当前处理的结点sibling字段不为空，则要设置其复制结点的sibling字段            if (head.sibling != null) {                // 复制结点的sibling指向被复制结点的sibling字段的下一个结点                // head.next：表求复制结点，                // head.sibling：表示被复制结点的sibling所指向的结点，                // 它的下一个结点就是它的复制结点                head.next.sibling = head.sibling.next;            }            // 指向下一个要处理的复制结点            head = head.next.next;        }    }    /**     * 将复制结点和被复制结点拆开，还原被复制的链表     * @param head 链表的头结点     * @return 复制链表的头结点     */    public static ComplexListNode reconnectNodes(ComplexListNode head) {        // 当链表为空就直接返回空        if (head == null) {            return null;        }        // 用于记录复制链表的头结点        ComplexListNode newHead = head.next;        // 用于记录当前处理的复制结点        ComplexListNode pointer = newHead;        // 被复制结点的next指向下一个被复制结点        head.next = newHead.next;        // 指向新的被复制结点        head = head.next;        while (head != null) {            // pointer指向复制结点            pointer.next = head.next;            pointer = pointer.next;            // head的下一个指向复制结点的下一个结点，即原来链表的结点            head.next = pointer.next;            // head指向下一个原来链表上的结点            head = head.next;        }        // 返回复制链表的头结点        return newHead;    }    /**     * 输出链表信息     *     * @param head 链表头结点     */    public static void printList(ComplexListNode head) {        while (head != null) {            System.out.print(head.value + "->");            head = head.next;        }        System.out.println("null");    }    /**     * 判断两个链表是否是同一个链表，不是值相同     * @param h1 链表头1     * @param h2 链表头2     * @return true：两个链表是同一个链表，false：不是     */    public static boolean isSame(ComplexListNode h1, ComplexListNode h2) {        while (h1 != null && h2 != null) {            if (h1 == h2) {                h1 = h1.next;                h2 = h2.next;            } else {                return false;            }        }        return h1 == null && h2 == null;    }    public static void main(String[] args) {        //          -----------------        //         \|/              |        //  1-------2-------3-------4-------5        //  |       |      /|\             /|\        //  --------+--------               |        //          -------------------------        ComplexListNode head = new ComplexListNode();        head.value = 1;        head.next = new ComplexListNode();        head.next.value = 2;        head.next.next = new ComplexListNode();        head.next.next.value = 3;        head.next.next.next = new ComplexListNode();        head.next.next.next.value = 4;        head.next.next.next.next = new ComplexListNode();        head.next.next.next.next.value = 5;        head.sibling = head.next.next;        head.next.sibling = head.next.next.next.next.next;        head.next.next.next.sibling = head.next;        ComplexListNode tmp = head;        System.out.println("原始链表");        printList(head);        ComplexListNode newHead = clone(head);        System.out.println();        System.out.println("克隆之后，再次输出原始链表，检测原始链表的结构在克隆" +                "过程中是否发生变化");        printList(head);        System.out.println("判断克隆之后原链表结构是否改变");        System.out.println(isSame(head, tmp));        System.out.println("克隆得到的链表");        printList(newHead);        System.out.println("判断原链表与克隆得到的链表是否相等");        System.out.println(isSame(head, newHead));        // 有指向自身的情况        //          -----------------        //         \|/              |        //  1-------2-------3-------4-------5        //         |       | /|\           /|\        //         |       | --             |        //         |------------------------|        ComplexListNode head2 = new ComplexListNode();        head2.value = 1;        head2.next = new ComplexListNode();        head2.next.value = 2;        head2.next.next = new ComplexListNode();        head2.next.next.value = 3;        head2.next.next.next = new ComplexListNode();        head2.next.next.next.value = 4;        head2.next.next.next.next = new ComplexListNode();        head2.next.next.next.next.value = 5;        head2.next.sibling = head2.next.next.next.next;        head2.next.next.next.sibling = head2.next.sibling;        head2.next.next.sibling = head2.next.next;        System.out.println("\n");        tmp = head2;        System.out.println("输出原始链表");        printList(head2);        ComplexListNode newHead2 = clone(head2);        System.out.println("克隆之后，再次输出原始链表，检测原始链表的结构在克隆" +                "过程中是否发生变化");        printList(head2);        System.out.println("判断克隆之后原链表结构是否改变");        System.out.println(isSame(head2, tmp));        System.out.println("克隆得到的链表");        printList(newHead2);        System.out.println("判断原链表与克隆得到的链表是否相等");        System.out.println(isSame(head2, newHead2));        ComplexListNode head3 = new ComplexListNode();        head3.value = 1;        System.out.println("\n");        tmp = head3;        System.out.println("输出原始链表");        printList(head3);        ComplexListNode newHead3 = clone(head3);        System.out.println("克隆之后，再次输出原始链表，检测原始链表的结构在克隆" +                "过程中是否发生变化");        printList(head3);        System.out.println("判断克隆之后原链表结构是否改变");        System.out.println(isSame(head3, tmp));        System.out.println("克隆得到的链表");        printList(newHead3);        System.out.println("判断原链表与克隆得到的链表是否相等");        System.out.println(isSame(head3, newHead3));    }}