【剑指offer】面试题35：复杂链表的复制（Java 实现）

请实现函数ComplexListNode* Clone(ComplexListNode * pHead),复制一个复杂链表。在复杂链表中，每个结点除了有一个m_pNext指针指向下一个结点外，还有一个m_pSibling指向链表中的任意结点或者NULL。结点的C++定义如下：

struct ComplexListNode{
   int m_nValue;
   ComplexListNode* m_pNext;
   ComplexListNode* m_pSibling;
};

上图是一个含有5个结点的复杂链表。图中实线箭头表示m_pNext指针，虚线箭头表示m_pSibling指针。为了简单起见，指向NULL的指针没有画出。
思路：

第一步制原始链表上的每个结点N创建N'，然后把这些创建出来的结点用m_pNext链接起来。同时我们把<N, N'>的配对信息放到一个哈希表中。第二步还是设置复制链表上的每个结点的m_pSibling。如果在原始链表中结点N的m_pSibling指向结点S，那么在复制链表中，对应的N'应该指向S'。由于有了哈希表，我们可以在O(1)的时间根据S找到S’。这种是以O(n)的空间换来了O（n）的时间复杂度。

代码：

package offer;

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

class ComplexList
{
   char val;
   ComplexList next = null;
   ComplexList extend = null;
   ComplexList(char val)
   {
       this.val = val;
   }
}
public class ti35 {
   static ComplexList CloneComplexList(ComplexList head)
   {
       Map<ComplexList,ComplexList> map = new HashMap<ComplexList,ComplexList>();
       ComplexList CloneNode = new ComplexList('a');
       if(head!=null)
       {
           CloneNode = head;
           map.put(head,CloneNode);
       }
       ComplexList CloneHead = CloneNode;
       while(head.next!=null)
       {
           head = head.next;
           CloneNode = CloneNode.next;
           map.put(head, CloneNode);
       }
       CloneNode = CloneHead;
       while(CloneNode.next!=null)
       {
           CloneNode.extend = map.get(CloneNode.extend);
           CloneNode = CloneNode.next;
       }
       return CloneHead;
   }
   public static void main(String[] args)
   {
       ComplexList a = new ComplexList('A');
       ComplexList b = new ComplexList('B');
       ComplexList c = new ComplexList('C');
       ComplexList d = new ComplexList('D');
       ComplexList e = new ComplexList('E');
       a.next = b;
       b.next = c;
       c.next = d;
       d.next = e;
       b.extend = e;
       a.extend = c;
       d.extend = b;
       ComplexList result = CloneComplexList(a);
       while(result.next!=null)
       {
           System.out.print(result.val+" "+result.next.val+" ");
           if(result.extend!=null)
           {
               System.out.println(result.extend.val);
           }
           else
           {
               System.out.println();
           }
           result = result.next;
       }
   }
}
不使用辅助空间

代码：

static ComplexList CloneComplexList2(ComplexList head)
   {
       if(head==null)
       {
           return head;
       }
       ComplexList p = head;//记录原来链表的头结点
       while(head.next!=null)
       {
           ComplexList x = new ComplexList(head.val);
           x.next = head.next;
           head.next = x;
           head = x.next;
       }
       ComplexList x = new ComplexList(head.val);
       head.next = x;
       head = p;
       while(head.next.next!=null)
       {
           if(head.extend!=null)
           head.next.extend = head.extend.next;
           head = head.next.next;

       }
       head = p;
       ComplexList q = head.next,result;//记录克隆链表的头结点
       result = q;
       //System.out.println(q.val+" "+q.next.val);
       while(q.next!=null&&q.next.next!=null)
       {
           //System.out.println(q.val+" "+q.next.val);
           q.next = q.next.next;
           q = q.next;
       }
       return result;
   }

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