克隆单链表答案

【问题标题】：Cloning a singly linked list克隆单链表
【发布时间】：2012-07-29 09:34:14
【问题描述】：

我有一个单链表。除了正常的“Next”指针外，每个节点中还有一个指针（随机 ptr）指向列表中的某个随机节点。如何创建这样一个列表的克隆？（小于 O(n^2)）。

有任何使用 Java 的建议或解决方案吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这是 O(n) 时间和 O(1) 空间的答案。（具有哈希表或关联映射的解决方案需要 O(n) 空间）。 shg的链接也是O(n)时间和O(1)空间的解。

遍历列表计算单元格数，n。
创建一个大小为 n 的数组t，每个单元由两个指针a 和b 组成。在算法结束时，这将是副本。但暂时还不行。
遍历原始列表。对于原始列表的k^th 单元格c：
- 让t[k].a 成为指向c 的指针
- 让c.next成为一个指向t[k]的指针（原来的链表暂时被破坏了，我们稍后会恢复它。）。我们现在可以在原始列表和t 之间来回跟踪指针。
遍历原始列表，对于每个单元格c，让c.next.b 是指向c.random.next 的指针。（c.next 是t 中的一个单元格，c.random.next 也是如此）。这样，t 中单元格的b 字段就是原始列表中random 指针结构的副本。
恢复原始列表：对于每个k，让t[k].a.next指向t[k+1].a.next
使t成为一个链表：对于每个k，让t[k].a指向t[k+1]。

与 shg 的链接相反，此解决方案的缺点是需要内存中大小为 n 的连续块。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以按顺序克隆所有节点，并在第一轮中构建一个身份映射，将每个原始节点与其克隆相关联。

然后做第二遍，对于每个原始节点，获取其关联的随机节点，然后从映射中获取对应的克隆，并将原始节点的克隆与随机节点的克隆相关联。整个过程仍然是 O(n)。

【讨论】：

【解决方案3】：

有两种方法：

1) 散列所有节点的地址，并存储随机指针指向的节点。（总体复杂度为O(n)。）

2) 另一个 O(n) 解决方案如链接所示（不使用任何额外空间）：http://www.geeksforgeeks.org/archives/1155

【讨论】：

【解决方案4】：

列表中的每个节点都有两个引用：“下一个”和“随机”。假设“随机”总是引用前一个。你得到双链表。在不失一般性的情况下，您可以将克隆双链表的过程应用于克隆您的列表。检查 this 所以回答他们如何克隆 DL 列表。复杂度应该是 O(n)。

【讨论】：