剑指Offer - 九度1524 - 复杂链表的复制

剑指Offer - 九度1524 - 复杂链表的复制
2014-02-07 01:30

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）。

输入：

输入可能包含多个测试样例，输入以EOF结束。
对于每个测试案例，输入的第一行为一个整数n (1<=n<=1000)：n代表将要输入的链表元素的个数。（节点编号从1开始）。
接下来有n个数，表示链表节点中的值。
接下来有n个数Ti，Ti表示第i个节点的另一个指针指向。
Ti = 0 表示这个指针为NULL。

输出：

对应每个测试案例，
输出n行，每行有二个数，第一个代表当前节点值，第二个代表当前节点的特殊指针的值。

样例输入：

5
1 2 3 4 5
3 5 0 2 0

样例输出：

1 3
2 5
3 0
4 2
5 0

题意分析：
　　对于一个含有n个节点的单向链表，指针域中除了next之外，还有一个指向另一个节点或者指向NULL的随机指针。本题的任务是复制一份这样的链表出来。
　　我的思路，当然是先给节点编号，然后根据编号对应关系重建链表。
　　其中重要的一步，就是将这些链表节点和1~n的n个整数一一映射起来。这样一来，就能方便地表示随机指针中到底是谁指向谁了。
　　因为使用了map，所以映射的过程时间复杂度为O(n * log(n))。复制新链表时，也需要查反向映射，仍需要O(n * log(n))的时间。
　　如果使用适当的hash策略，可以做到接近O(1)的映射时间，时间复杂度也可以降到O(n)，但需要额外编码就是了。空间复杂度为O(n)。
　　最后，不要偷懒直接用数组AC掉(^_^)，AC的目的在于学会，而不是通过。

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 //
 #include <cstdio>
 #include <map>
 using namespace std;

 struct RandomListNode {
     int label;
     RandomListNode *next, *random;
     RandomListNode(int x) : label(x), next(NULL), random(NULL) {}
 };

 // This code segment is copied from my leetcode problem set.
 class Solution {
 public:
     RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
         int n;

         if(NULL == head){
             return NULL;
         }

         n = ;
         RandomListNode *ptr;

         mri.clear();
         mir.clear();

         ptr = head;
         while(ptr != NULL){
             ++n;
             mri[ptr] = n;
             ptr = ptr->next;
         }

         RandomListNode *root = new RandomListNode(), *tail;
         ptr = head;
         int i = ;
         tail = root;
         while(ptr != NULL){
             ++i;
             tail->next = new RandomListNode(ptr->label);
             tail = tail->next;
             mir[i] = tail;
             ptr = ptr->next;
         }

         RandomListNode *p1, *p2;

         p1 = head;
         p2 = root->next;
         while(p1 != NULL){
             if(p1->random != NULL){
                 p2->random = mir[mri[p1->random]];
             }
             p1 = p1->next;
             p2 = p2->next;
         }

         head = root->next;
         delete root;
         mir.clear();
         mri.clear();

         return head;
     }

     RandomListNode *deleteList(RandomListNode *head) {
         RandomListNode *ptr1, *ptr2;

         if (NULL == head) {
             return NULL;
         }

         ptr1 = head;
         while (ptr1 != NULL) {
             ptr2 = ptr1->next;
             delete ptr1;
             ptr1 = ptr2;
         }

         return NULL;
     }
 private:
     map<RandomListNode *, int> mri;
     map<int, RandomListNode *> mir;
 };

 int main()
 {
     map<RandomListNode *, int> mri;
     map<int, RandomListNode *> mir;
     int n, i;
     int label;
     RandomListNode *head1, *head2, *tail, *ptr;
     Solution solution;

     while (scanf("%d", &n) == ) {
         mri.clear();
         mir.clear();
         head1 = head2 = tail = NULL;
         for (i = ; i <= n; ++i) {
             scanf("%d", &label);
             if (tail == NULL) {
                 head1 = tail = new RandomListNode(label);
             } else {
                 tail->next = new RandomListNode(label);
                 tail = tail->next;
             }
             mri[tail] = i;
             mir[i] = tail;
         }

         for (i = ; i <= n; ++i) {
             scanf("%d", &label);
             if (label > ) {
                 ptr = mir[i];
                 ptr->random = mir[label];
             }
         }

         head2 = solution.copyRandomList(head1);
         ptr = head2;
         while (ptr != NULL) {
             printf("%d ", ptr->label);
             if (ptr->random != NULL) {
                 printf("%d\n", ptr->random->label);
             } else {
                 printf("0\n");
             }
             ptr = ptr->next;
         }

         head1 = solution.deleteList(head1);
         head2 = solution.deleteList(head2);
     }

     return ;
 }
 /*
 // 688773    zhuli19901106    1524    Accepted    点击此处查看所有case的执行结果    1024KB    544B    40MS
 // 201402012022
 #include <cstdio>
 #include <vector>
 using namespace std;

 int main()
 {
     vector<int> va, vb;
     int n, i;
     int a, b;

     while (scanf("%d", &n) == 1) {
         va.clear();
         vb.clear();
         va.push_back(0);
         vb.push_back(0);
         for (i = 1; i <= n; ++i) {
             scanf("%d", &a);
             va.push_back(a);
         }
         for (i = 1; i <= n; ++i) {
             scanf("%d", &b);
             vb.push_back(b);
         }
         for (i = 1; i <= n; ++i) {
             printf("%d %d\n", va[i], va[vb[i]]);
         }
     }

     return 0;
 }
 */