LeetCode-138-複製帶隨機指標的連結串列

雄獅虎豹發表於2022-01-25
LeetCode隨機指標

複製帶隨機指標的連結串列

題目描述：給你一個長度為 n 的連結串列，每個節點包含一個額外增加的隨機指標 random ，該指標可以指向連結串列中的任何節點或空節點。

構造這個連結串列的 深拷貝。 深拷貝應該正好由 n 個 全新 節點組成，其中每個新節點的值都設為其對應的原節點的值。新節點的 next 指標和 random 指標也都應指向複製連結串列中的新節點，並使原連結串列和複製連結串列中的這些指標能夠表示相同的連結串列狀態。複製連結串列中的指標都不應指向原連結串列中的節點 。

例如，如果原連結串列中有 X 和 Y 兩個節點，其中 X.random --> Y 。那麼在複製連結串列中對應的兩個節點 x 和 y ，同樣有 x.random --> y 。

返回複製連結串列的頭節點。

用一個由 n 個節點組成的連結串列來表示輸入/輸出中的連結串列。每個節點用一個 [val, random_index] 表示：

  • val：一個表示 Node.val 的整數。
  • random_index：隨機指標指向的節點索引（範圍從 0 到 n-1）；如果不指向任何節點，則為 null 。
    你的程式碼 只 接受原連結串列的頭節點 head 作為傳入引數。

示例說明請見LeetCode官網。

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/probl...
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解法一：連結串列遍歷
  • 首先，如果連結串列為空，直接返回。

  • 否則，按順序遍歷連結串列，用一個HashMap用來存舊的節點和copy節點對映，遍歷過程如下：

    • 如果當前節點已經copy過，則從mappings中取；否則copy一個；
    • 判斷當前節點如果存在random指標，判斷當前節點的random已經copy過，則從mappings中取；否則copy一個。
  • 最後，返回copy的連結串列。
import com.kaesar.leetcode.RandomNode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class LeetCode_138 {
    public static RandomNode copyRandomList(RandomNode head) {
        if (head == null) {
            return head;
        }
        // key為舊節點，value為新節點
        Map<RandomNode, RandomNode> mappings = new HashMap<>();
        RandomNode newHead = new RandomNode(-1);
        RandomNode cur = newHead;
        // 遍歷原連結串列
        while (head != null) {
            // 如果當前節點已經copy過，則從mappings中取；否則copy一個
            if (mappings.containsKey(head)) {
                cur.next = mappings.get(head);
            } else {
                cur.next = new RandomNode(head.val);
                mappings.put(head, cur.next);
            }

            // 如果當前節點的random已經copy過，則從mappings中取；否則copy一個
            if (head.random != null) {
                if (mappings.containsKey(head.random)) {
                    cur.next.random = mappings.get(head.random);
                } else {
                    RandomNode randomNode = new RandomNode(head.random.val);
                    cur.next.random = randomNode;
                    mappings.put(head.random, cur.next.random);
                }
            }
            head = head.next;
            cur = cur.next;
        }

        return newHead.next;
    }

    public static void main(String[] args) {
        RandomNode head = new RandomNode(7);
        RandomNode one = new RandomNode(13);
        RandomNode two = new RandomNode(11);
        RandomNode three = new RandomNode(10);
        RandomNode four = new RandomNode(1);

        head.next = one;
        head.random = null;

        one.next = two;
        one.random = head;

        two.next = three;
        two.random = four;

        three.next = four;
        three.random = two;

        four.next = null;
        four.random = head;

        System.out.println("copy之前的連結串列");
        RandomNode cur = head;
        while (cur != null) {
            System.out.println("val: " + cur.val + " | next: " + (cur.next == null ? "null" : cur.next.val) + " | random: " +
                    (cur.random == null ? "null" : cur.random.val));
            cur = cur.next;
        }

        RandomNode result = copyRandomList(head);
        System.out.println("copy之後的連結串列");
        RandomNode newCur = result;
        while (newCur != null) {
            System.out.println("val: " + newCur.val + " | next: " + (newCur.next == null ? "null" : newCur.next.val) + " | random: " +
                    (newCur.random == null ? "null" : newCur.random.val));
            newCur = newCur.next;
        }
    }
}
【每日寄語】 年輕的朋友們，當你們發現自己的專業自己走一條路不通的時候，不要拒絕其他的方向，因為很多時候，正是你陌生的那條路帶給你光明。

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