克隆一棵树的算法非常简单，我们可以为此进行前序遍历。是否有一种有效的算法来克隆图？
我尝试了类似的方法，并得出结论，我们需要维护一个已添加到新图中的节点的哈希映射，否则会出现节点重复，因为一个节点可以有多个父节点。
【问题讨论】：
标签： algorithm clone graph-algorithm
进行深度优先搜索并在访问每个节点时复制它就足够了。正如您所说，您需要某种方式将原始图中的节点映射到相应的副本，以便循环和交叉边的副本可以正确连接。
这个映射也足以记住 DFS 中已经访问过的节点。
所以在 Java 中你会有类似的东西：
class Node {
// Contents of node...
Data data;
// ... member declarations like array of adjacent nodes
final ArrayList<Node> children = new ArrayList<>();
// Recursive graph walker for copying, not called by others.
private Node deepCloneImpl(Map<Node, Node> copies) {
Node copy = copies.get(this);
if (copy == null) {
copy = new Node(data);
// Map the new node _before_ copying children.
copies.put(this, copy);
for (Node child : children)
copy.children.add(child.deepCloneImpl(copies));
}
return copy;
}
public Node deepClone() {
return deepCloneImpl(new HashMap<Node, Node>());
}
}
请注意，您不想要覆盖equals 或hashCode 为Node。包含副本的映射依赖于 Object 定义的引用相等性。
另一种方法是在每个节点中放置一个附加字段，如果有则指向副本，否则为空。这只是通过另一种方法实现地图。但它需要两次遍历图表：一次制作副本，另一次清除这些地图字段以供将来重用。
【讨论】：
如果您有某种快速唯一标识每个节点的方法，您的哈希映射方法似乎是可行的。
否则，您最好：
使用数据结构存储图形，允许您直接在每个节点中存储“重复”唯一标志（例如，0 不重复，1 到 @ 987654323@ 重复节点），
遍历节点（通过 BFS、DFS）处理已经重复的节点并从起始图重建所有连接。
李>您的起始图和结束图都应该在每个节点中都有相应的唯一“重复”标志，以便您能够正确地从起始图重建连接。当然，您可以使用“重复”标志和“唯一标识符”作为单独的变量。
【讨论】：
当您从源图中复制节点时，将每个节点放置在 <Node, Integer> 映射中（从而将节点编号从 1 到 N）。
在目标图中粘贴节点时，将每个节点放置在 <Integer, Node> 映射中（同样从 1 到 N 编号，但映射方向相反，原因很快就会清楚）。
当您在源图中找到反向链接时，您可以使用第一个映射将该反向链接的“源副本”节点映射到整数 i。接下来，您使用第二个映射查找整数 i 并找到需要创建相同反向链接的“目标副本”节点。
【讨论】：
要使克隆高效，请使用两件事：
list、queue 或stack 中选择
Map 可以快速搜索到，即O(1) amortized。算法：
To be processed <--> Queue
/
Not_Cloned_Yet -> Clone it -> Map
`~~~~~~~~checks~~~~~~~~~~^
Root is "Not Cloned yet" and needs to be "To be processed" -- (1)
Clone it -> Put in Map & Queue -- (2)
Continue till "To be processed" is not zero. i.e. Queue is not empty. -- (3)
Traverse and update the list of neighbours -- (4)
Neighbours that are "Not cloned yet" needs "Clone it -> Put in Map & Queue" --(5)
To be processed --> Queue
Queue -> To be processed 上的第 3 步。 【讨论】：