复杂链表的复制

题目描述

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）

思考问题时的一些疑问：

• java中对象的赋值是地址赋值还是创建新对象？

  例如：

  有一个Person类，一个School类，那下面的代码：

  Person person = new Person();Person p2;Person p3;p2 = person;p3 = person;System.out.println(p2 + ";" + p3);

  输出结果相同。接着请看下面的代码：

  Person[] persons = new Person[10];persons[0] = person;System.out.println(persons[0] + ";   " + p2);

  输出结果相同。接着请看下面的代码：

  List<Person> personLlst = new LinkedList<>(); // 此处School中有一个以Person为参数的构造函数personLlst.add(person);School school = new School(person);

  在debug模式下，观察可知，School中的person与我们new的person地址相同。
  清楚了这一点即只要不是使用new关键字，对象之间的传值就是传递对象地址（虽然不严谨，但暂时这么理解无妨），就可以进行下面的程序设计了。

解决思路

问题描述中的输出结果中请不要返回参数中的节点引用，记不允许我们直接调用return pHead;的情况。即要求复制是要我们实打实的在内存中为每一个对象重新分配一份空间。
解决中的难点是random指针到底指向何处，以及如何保存指向与被指向之间的关系。
摸索后，选择了对RandomListNode在用类来包装一下，在其中添加属性：

// 对RandomListNode进一步封装，添加便于操作的属性class Handler {// 实际是保存“指针”RandomListNode node;// 保存random是否为空，后期可以减少遍历的次数boolean flag;// 保存该元素的“下标”int seq;// 保存random指向的元素的“下标”int random_seq;// 构造方法public Handler(RandomListNode node, int seq) {    this.node = node;    this.seq = seq;    // 是否由random指针的标志，减少遍历的次数    this.flag = node.random == null ? false : true;}// 为对象的random_seq赋值并返回该对象public Handler init(int random_seq){    this.random_seq = random_seq;    return this;}// 重写equals方法，用于遍历@Overridepublic boolean equals(Object obj) {    return this.node.random == ((Handler)obj).node;}

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public class Main {    // 对应于步骤2    Handler[] elements = new Handler[1000];    // 保存元素个数    int num;    public void init(RandomListNode pHead){        int i = 0;        // 将链表进一步封装，添加seq字段，从0，1，2...        while (pHead != null){            // 为每一个元素编号            elements[i] = new Handler(pHead,i++);            pHead = pHead.next;        }        num = i;        Handler e;        for (int j = 0; j < i; j++) {            e = elements[j];            // 如果它的random不为空，通过判断减少遍历的次数            if (e.flag){                for (int k = 0; k < i; k++) {                    // 找到random指向的元素的下标位置                    if (e.equals(elements[k])) {                        e.init(elements[k].seq);                        break;                    }                }            }        }    }    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead) {        if (pHead == null) {            return null;        }        init(pHead);    // 步骤3        RandomListNode head = new RandomListNode(pHead.label);        RandomListNode move = head;        for (int i = 1; i < num; i++) {            move.next = new RandomListNode(elements[i].node.label);            move = move.next;        }        move = head;        //步骤4，创建数组，实际保存对象的指针        RandomListNode[] nodes = new RandomListNode[num];        for (int i = 0; i < num; i++) {            nodes[i] = move;            move = nodes[i].next;        }        move = head;        for (int i = 0; i < num; i++) {            if (elements[i].flag){                move.random = nodes[elements[i].random_seq];            }            move = move.next;        }        return head;    }}