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Leetcode刷题之复制带随机指针的链表

是小陳同学呀 2024-06-14 17:17:21
简介Leetcode刷题之复制带随机指针的链表

生命不是安排,而是追求,人生的意义也许永远没有答案,但也要尽情感受这种没有答案的人生。

                                                                                                                    --弗吉尼亚.  伍尔芙        
目录

前言:

?一.复制带随机指针的链表

?1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面

?2.让原结点的random索引到新结点的random上 

?3.先把原链表给链接起来,然后再开始把复制出来的结点给尾插,组成我们复制出来的链表

4.完整代码


构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成,其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点,并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

例如,如果原链表中有 X 和 Y 两个节点,其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ,同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示:

val:一个表示 Node.val 的整数。
random_index:随机指针指向的节点索引(范围从 0 到 n-1);如果不指向任何节点,则为  null 。
你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

示例 1:
 

输入:head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出:[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

 

示例 2:

输入:head = [[1,1],[2,1]]
输出:[[1,1],[2,1]]

 示例 3:

输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]

做题链接:复制带随机指针的链表 

前言:

这道题确实很难想,刚刚看到这题的时候,我自己也是很懵的,想了十分钟吧,没有思路,然后我就直接去看Leetcode官方题解去了,看懂了一些步骤,但是还是有一些细节没有看懂,因为Leetcode官方的题解只是大概的做题方法,其中的细节并没有单独拿出来说,我想必这也是为了防止遇到一点困难就看题解的人,而是还是需要我们思考,理清楚代码其中的道理。但是活人不能被尿憋死,所以我就去B站搜这道题的题解,然后在一个大学生UP主的账号里面看到他讲解了这道题,确实厉害,一遍看懂,非常详细,这篇博客的代码也是UP主,我把链接放在这里,需要的可以去看。
【C语言 Leetcode 138题 复制带随机指针的链表】https://www.bilibili.com/video/BV1oP4y1T7XG?vd_source=6ade4414273c0eb7b8c5862cc1e54b71

?一.复制带随机指针的链表

我们先说大概的思路,我们不是要复制这个带随机指针的链表吗?
   1.我们可以先复制原链表的每一个结点,复制出来的新结点具有原结点的值,但是没有随机指针的指向,因为原结点的随机指针也是随机的。然后我们把复制出来的新结点的链接到原结点的后面,然后把它们全部链接起来,组成一个两倍长的链表。效果图如下:

  2. 通过第一步,我们就大致有了复制出来链表的雏形,这一步就是把原结点的(random)随机指针索引到新结点的(random)随机指针。具体细节我们等下详解。
  3.假设第二步我们已经把原结点的(random)随机指针索引到新结点的(random)随机指针了。
这一步就是把新结点给原结点上取下来,然后依次尾插起来。组成新的复制出来的链表,但是我们不能改变原链表,所以我们还要把原结点打上红叉叉的地方给链接起来,最后返回复制链表的头结点即可。

接下来就是我们具体细节的展示。坐稳了,老铁,老司机准备发车了。

?1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面

原链表有几个结点,我们就要复制几个结点,很明显,我们通过循环来实现,每走一步循环我们都要malloc一个新的节点,然后把复制出来的结点链接的原结点上。但是这里的链接还有一个细节要注意。

直接上这一步骤的代码:

//1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面
    struct Node*cur=head;//cur指向头结点
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));//malloc新结点
        copynode->val=cur->val;//复制值
        copynode->next=cur->next;
        cur->next=copynode;
        cur=cur->next->next;//因为cur后面链接了一个新的结点,
                            //所以我们要让cur走两步才走到原结点的下一个
    }

?2.让原结点的random索引到新结点的random上 

这一步就是最难的一步了,如何才能把原结点的random索引到新结点的random上呢?让人很苦恼,但是我们仔细观察一下第一步链接好链表的样子观察一下原结点随机指针的指向。

上代码:

//2.让原结点的random索引到新结点的random上
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;//copynode就复制出来的结点
        if(cur->random==NULL)
        {
            copynode->random=NULL;
        }
        else
        {
            copynode->random=cur->random->next;
        }
        cur=cur->next->next;//这里同样是走两倍距离
    }

?3.先把原链表给链接起来,然后再开始把复制出来的结点给尾插,组成我们复制出来的链表

假设我们已经把复制出来的结点的随机指针已经链接好了,接下来就是把原来的结点给链接起来,然后把复制出来的结点取下来,然后再尾插起来。
这个代码实现比较简单。

//3.开始把复制出来的结点给头插,组成我们们复制出来的链表,然后把原链表给链接起来。
    cur=head;
    struct Node*copyhead=NULL;
    struct Node*copytail=NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;
        struct Node*next=copynode->next;
        cur->next=next;
        if(copytail==NULL)//第一次尾插,直接将复制的第一个结点给尾和头
        {
            copyhead=copytail=copynode;
        }
        else
        {
            copytail->next=copynode;//尾插
            copytail=copytail->next;//更新尾
        }
        cur=next;
    }
    return copyhead;
}

4.完整代码

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
	//1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面
    struct Node*cur=head;//cur指向头结点
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));//malloc新结点
        copynode->val=cur->val;//复制值
        copynode->next=cur->next;
        cur->next=copynode;
        cur=cur->next->next;//cur后面链接了一个新的结点,所以我们要让cur走两步才走到原结点的下一个
    }
    //2.让原结点的random索引到新结点的random上
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;//copynode就复制出来的结点
        if(cur->random==NULL)
        {
            copynode->random=NULL;
        }
        else
        {
            copynode->random=cur->random->next;
        }
        cur=cur->next->next;//这里同样是走两倍距离
    }
    //3.开始把复制出来的结点给头插,组成我们们复制出来的链表,然后把原链表给链接起来。
    cur=head;
    struct Node*copyhead=NULL;
    struct Node*copytail=NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;
        struct Node*next=copynode->next;
        cur->next=next;
        if(copytail==NULL)//第一次尾插,直接将复制的第一个结点给尾和头
        {
            copyhead=copytail=copynode;
        }
        else
        {
            copytail->next=copynode;//尾插
            copytail=copytail->next;//更新尾
        }
        cur=next;
    }
    return copyhead;
}


 

风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。