复杂链表的构成与复制

复杂链表的构成与复制

   复杂链表的复制。一个链表的每个节点，有一个指向next指针指向下一个节点，还有一个random指针指向这个链表中的一个随机节点或者NULL，现在要求实现复制这个链表，返回复制后的新链表。

    复杂链表的结构

    typedef struct ComplexNode{

    DataType _data ; // 数据

    struct ComplexNode * _next; // 指向下一个节点的指针

    struct ComplexNode * _random; // 指向随机节点（可以是链表中的任意节点 or 空）

    }CNode;

    先考虑如何生成一个复杂链表

    从复杂链表的节点结构可以看出，该节点中药包含两个指针，一个指向下一个节点，一个指向任意节点或空，所以必须在创建链表时来给出节点的任意指针的指向

    复杂链表的节点生成

    

    生成复杂链表

    

                打印复杂链表

    

   

    测试用例

    

    运行结果

    

    该结构如下

    

    复制复杂链表

    方法1：第一步复制链表上的每个节点，并用_next指针将链表节点连接起来

           第二步设置新链表上每个节点的_random指针的指向

    对于一个含有n个节点的链表来说，因为每个链表的_random指向都必须从第一个节点开始查找，所以这种方法的时间复杂度为O(n*n)

    

    方法2：借助哈希表

           第一步复制链表上的每个节点，并用_next指针将链表节点连接起来，并且将原节点与复制后的节点的配对信息放到哈希表中。

           第二步设置新链表上每个节点的_random指针的指向

    有了哈希表就可以用O（1）的时间根据S找到S'，相当于用空间换时间。对于有n个节点的链表需要大小为O（n）的哈希表，即这种方法的时间复杂度为O（n）

 

    方法3：第一步根据原始链表的每个节点N创建一个节点N'，将节点N'连接在节点N的后面

           第二步设置复制出来的节点的_random指针

           第三步将复制后的链表和原来的链表分离开

    此算法的时间复杂度就是O（n）

    主要讲第三种方法的实现过程

    第一步

    

    调用此函数后的结构图变为

    

    第二步

    

    调用此函数后的结构图变为

    

    第三步

   

    调用这三个函数

    

    测试用例

    

    运行结果