剑指offer（26）——复杂链表的复制

题目

分析

       看到该问题，首先应该想到如果是单纯的简单的链表的复制，那么很简单，遍历复制即可，就是考虑时间空间复杂性的问题。可是人家偏偏是个复杂链表，那么复杂在哪？也不过就是每个结点多了一个可以指向链表中任意结点的一个指针域，我把它叫任意指针域。这样想：复杂链表它怎么着也是个链表，所以我们先像处理正常链表那样，先不去管它的任意指针域，先复制出一条简单链表；接着考虑如何将任意指针域的指向复制出来即可。

       这样问题就简单很多了，目标就是复制任意指针域。首先想到的方法应该是从第一个 结点开始找它的任意指针域的指向，找到后在新链表中按照找的过程来改变该新结点的任意指针域，每完成一个结点的任意指针域的复制就需要遍历一遍该链表，大大增加了时间复杂度（O（n^2）假设有n个结点），显然这样的方法不可取。

再想一想为什么会出现上面的情况，仔细一想不难发现是因为第一步在逐个复制链表结点时我们重新为新链表开辟了额外的空间，这又增加了空间复杂度，有没有不使用额外空间的方法来完成新链表的复制，答案是肯定的，毕竟咱们是程序员嘛。（哈哈哈）

代码实现

/****************************************分三步：1、复制每个结点，将新结点连接在每个原结点后面原链表：A->B->C->D复制后的：A->A'->B->B'->C->C'->D->D'2、修改任意指针域的指向3、分离成两个链表，返回复制的新链表即可*****************************************/struct ComplexListNode{int m_nValue;ComplexListNode *m_pNext;   //指向下一个结点ComplexListNode *m_pSibling; //指向任意结点};//创建相应的结点链接在原节点后面void CloneNodes(ComplexListNode *phead){ComplexListNode *pnode = phead;while(pnode != NULL){ComplexListNode *pclone = new ComplexListNode();//创建的结点的数据域与原结点一致,任意指针域先置空，//下一步处理pclone->m_nValue = pnode->m_nValue;pclone->m_pSibling = NULL;//将原结点的next指针域指向复制出的结点pclone->m_pNext = pnode->m_pNext;pnode->m_pNext = pclone;//复制完一个结点并且连接好后再复制下一个结点//下一个结点是复制出的新结点的next域所指pnode = pclone->m_pNext;}}//处理任意结点域的指向void ConnectSiblingNodes(ComplexListNode *phead){ComplexListNode *pnode = phead;while(pnode != NULL){ComplexListNode *pclone = pnode->m_pNext;if(pnode->m_pSibling != NULL){pclone->m_pSibling = pnode->m_pSibling->m_pNext;}pnode = pclone->m_pNext;}}//经过以上两个函数操作，原链表和复制出的新链表//连接在一起，现在将它们分开即就完成了复杂链表的复制ComplexListNode *ReConnectListNode(ComplexListNode *phead){ComplexListNode *pnode = phead;ComplexListNode *pclonehead = NULL;ComplexListNode *pclonenode = NULL;if(pnode != NULL){pclonehead = pclonenode = pnode->m_pNext;pnode->m_pNext = pclonenode->m_pNext;pnode = pnode->m_pNext;}while(pnode != NULL){pclonenode->m_pNext = pnode->m_pNext;pclonenode = pclonenode->m_pNext;pnode->m_pNext = pclonenode->m_pNext;pnode = pnode->m_pNext;}return pclonehead;}ComplexListNode *ListClone(ComplexListNode *phead){if(phead == NULL)return phead;CloneNodes(phead);ConnectSiblingNodes(phead);return ReConnectListNode(phead);}