題目：請實現函數ComplexListNode* Clone(ComplextListNode* pHead),複製一個複雜鏈表。在複雜鏈表中，每個結點除了有一個pNext指針指向下一個結點外，還有一個pSibling指向鏈表的任意結點或者NULL。
結點的C++定義如下：
template<class T>
struct ComplexListNode
{
T value;
ComplexListNode* pNext;
ComplexListNode* pSibling;
};
如圖 實箭頭表示pNext 虛箭頭表示pSibling
（問題 主要是要解決pSibling）
方案一：1、根據pNext先複製一個A' ->B'->C'->D'->E'新鏈表
2、 設置新鏈表的每個結點的pSibling
每次都從原鏈表的頭開始向後掃描 從對應點開始 找到pSlibing後記下次數 再在新鏈表根據此數找到新鏈表的pSlibling
比如B->E 則設置一個count從頭A開始掃，找出B 和 E之間的間隔結點數3 根據這個count
設置B'的pSibling
方案一缺點：
1、每個結點pSlibling的解決都是從頭找 時間複雜度爲O(n^2) 有點大
方案二：（優化方案一 ，解決pSlibling時間複雜度大的問題 ）
1、 設置一個索引（哈希表） 將新表和舊錶的 每個結點的地址對應起來 這樣就能在O(1)的時間複雜度根據舊錶的結點指針 找到新表結點指針 所以總時間複雜度爲O(n)
2、 方案二多用了一張表 ，空間複雜度爲O(n) 相當於 用空間換時間 將時間複雜度從O(n^2)降到O(n)
方案三:（相對最優的 優化方案二 不用輔助空間 實現時間複雜度O(n)）：
1、 先複製每個結點 不過把新結點 鏈接到原鏈表對應 結點的後面
如： A->A'->B->B'->C->C'->D->D'->E->E'
2、這個新舊一體鏈有一個特點 那就是 【新結點的pSlibling 是 對應舊結點的pNext】
如 A->C 則 A'->C' C'是C的pNext
3、 設置完後 奇偶節點拆鏈 分開新舊鏈表
方案三代碼：
//----------ComplexListNode.hpp-----------
#pragma once
// 複雜鏈表的 拷貝 （複雜鏈表：鏈表中還有一個指針pSibling指向別的節點）
template<class T>
struct ComplexListNode
{
ComplexListNode()
:pNext(NULL)
,pSibling(NULL)
{}
ComplexListNode(const T& v)
:pNext(NULL)
,pSibling(NULL)
,value(v)
{}
T value;
ComplexListNode* pNext;
ComplexListNode* pSibling;// 隨機指向 兄弟節點
};
/* 創建每個新節點pCloned 分別鏈接到對應的 原節點 pNode後面 */
template<class T>
void CloneNode(ComplexListNode<T>* pHead)
{
ComplexListNode<T>* pNode = pHead;
while(pNode != NULL)
{
ComplexListNode<T>* pCloned = new ComplexListNode<T>(pNode->value);
pCloned->pNext = pNode->pNext;
pNode->pNext = pCloned;
pNode = pCloned->pNext;
}
}
/* 設置複製出來的節點 的 pSlibling值*/
template<class T>
void ConnectSiblingNodes(ComplexListNode<T>* pHead)
{
ComplexListNode<T>* pNode = pHead;
while (pNode != NULL)
{
ComplexListNode<T>* pCloned = pNode->pNext;
if (pNode->pSibling != NULL)
{
// 因爲pCloned在對應的pNode後面
// 所以pCloned的pSlibling也在 對應的pNode的pSlibling後面
// 包含pNode指向自己的情況
pCloned->pSibling = pNode->pSibling->pNext;
}
pNode = pCloned->pNext;
}
}
/* 拆分合並的鏈表 （從1開始）奇數位置上組成原鏈表 偶數位置上是複製出來的新鏈表*/
template<class T>
ComplexListNode<T>* ReconnectNodes(ComplexListNode<T>* pHead)
{
ComplexListNode<T>* pNode = pHead;
ComplexListNode<T>* pClonedHead = NULL;
ComplexListNode<T>* pClonedNode = NULL;
if (pNode != NULL)
{
pClonedHead = pClonedNode = pNode->pNext;
pNode->pNext = pClonedNode->pNext;
pNode = pNode->pNext;
}
while (pNode != NULL)// pNode 比 pClonedNode多走一步 ，pNode不爲空 說明後面還有至少一個 pClonedNode
{
pClonedNode->pNext = pNode->pNext;
pClonedNode = pClonedNode->pNext;
pNode->pNext = pClonedNode->pNext;
pNode = pNode->pNext;
}
return pClonedHead;
}
// 複製複雜鏈表函數
template<class T>
ComplexListNode<T>* Clone(ComplexListNode<T>* pHead)
{
CloneNode<T>(pHead);
ConnectSiblingNodes<T>(pHead);
return ReconnectNodes<T>(pHead);
}
//---------------test.cpp --------------
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include "ComplexListNode.hpp"
using namespace std;
void testComplexListNode()
{
ComplexListNode<int> L1(1);
ComplexListNode<int> L2(2);
ComplexListNode<int> L3(3);
ComplexListNode<int> L4(4);
ComplexListNode<int> L5(5);
L1.pNext = &L2;
L2.pNext = &L3;
L3.pNext = &L4;
L4.pNext = &L5;
// 1 ->2 ->3 ->4 ->5
// pSibling
// 2->2
L2.pSibling = &L2;
// L3->L1
L3.pSibling = &L1;
// L5->L1
L5.pSibling = &L1;
ComplexListNode<int>* Head2 = Clone(&L1);
}
int main()
{
testComplexListNode();
return 0;
}
// 本題出自【劍指offer】 面試題26 複雜鏈表的複製
本文出自 “城市獵人” 博客，請務必保留此出處http://alick.blog.51cto.com/10786574/1763582