复杂链表的复制 -python编写

Posted 2021-01-11

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）

题目分析
1.如果链表为空链表，则返回本身即可
2.如果非空 需要进行复制操作，如果没有特殊指针，只需要复制next我相信大家都能很快做出来，但是加上特殊指针这就需要一定技巧，因为特殊指针随便指，而你每次找特殊指针所指的节点都需要从头开始遍历找起，这显然复杂度高达O（n2）
下面介绍一个巧妙地思想方法：
如图
首先第一步 复制原来的链表，顺次连接形成新链表

cloNode = pHead
while cloNode:
    #完成第一步的核心操作
    node = RandomListNode(cloNode.label)
    node.next = cloNode.next
    cloNode.next = node

    cloNode = node.next #下一次操作

第二步，利用原节点的random指向，来用复制的相应节点的random

cloNode = pHead
while cloNode:
    node = cloNode.next #指向复制的结点
    if cloNode.random: #如果原节点有特殊指针
        node.random = cloNode.random.next #则复制的节点的特殊指针指向原节点的特殊指针指向的下一个值  看图更好理解一些
    cloNode = node.next

 最后一步，将复制好的链表拆分出来，或者说将 偶数位的节点重新拆分合成新的链表，得到的就是复制的链表

cloNode = pHead
pHead = pHead.next
while cloNode.next:
    #完成第三步的核心操作 此时节点指向隔了一个节点的节点
    node = cloNode.next
    cloNode.next = node.next

    cloNode = node #下一个节点的操作

这个操作其实就是将两个链表顺次全都拆分出来，一个很关键的步骤 pHead = pHead.next 如果没有这句话，最后得到的pHead就是原链表的开头了。

总程序如下:

# -*- coding:utf-8 -*-
# class RandomListNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.label = x
#         self.next = None
#         self.random = None
class Solution:
    # 返回 RandomListNode
    def Clone(self, pHead):
        # write code here
        if not pHead:
            return pHead
        cloNode = pHead
        while cloNode:
            node = RandomListNode(cloNode.label)
            node.next = cloNode.next
            cloNode.next = node
            cloNode = node.next
        cloNode = pHead
        while cloNode:
            node = cloNode.next
            if cloNode.random:
                node.random = cloNode.random.next
            cloNode = node.next
        cloNode = pHead
        pHead = pHead.next
        while cloNode.next:
            node = cloNode.next
            cloNode.next = node.next
            cloNode = node
        return pHead