标签：复杂链表
复杂链表的概念：
在复杂链表中，每个结点除了有一个_pnext指针指向下一个结点外，还有一个_pSibling指向链表中的任意结点或者NULL。如下图
复杂链表每个结点的结构如下：
//复杂链表结点的结构
template<class T>
struct ComplexListNode
{
ComplexListNode()
:_pnext(NULL)
,_pSibling(NULL)
{ }
ComplexListNode(const T& x)
:_pnext(NULL)
,_pSibling(NULL)
,value(x)
{ }
T value;//数据
ComplexListNode* _pnext;//指向下一个结点
ComplexListNode* _pSibling;//指向任意结点
};
复杂链表的复制：
方法1：
第一步，复制链表的每一个结点，并用_pnext链接起来；第二步，设置链表每一个结点的_pSibling。假设原始链表的某个结点N的_pSibling指向结点S，而S的位置可在N前也可在N后，所以要确定S的位置需要从头结点开始找，若从头开始沿着_pnext经过s步找到S，那么复制链表上的N‘结点的_pSibling离复制链表的头结点的距离也是沿着_pnext指针s步。由于定位每个结点的_pSibling都需要从头结点开始经过O(n)步才能找到，所以时间复杂度为O(n^2)。比较浪费时间。
方法2：
第一步，复制链表的每一个结点，并用_pnext链接起来；第二步，设置每个结点的_pSibling。如果在原始链表的结点N的_pSibling指向结点S，那么复制链表时，对应的N‘应该指向S‘。因为有了哈希表，用O(1)的时间根据S找到S’。这种方法以空间换时间。
方法3：
第一步，对应于每一个结点，创建一个新的结点，并连接在原结点的后边。如下图所示：
参考代码：
//创建每个新的结点pCloned 分别连接到每个原结点的后边
template<class T>
void ClonedNodes(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;
}
}
第二步，设置复制出来结点的_pSibling，假设原始链表的A指向C，那么对应复制出来的A‘对应C‘。如下图所示：
参考代码：
//设置复制出来每个结点的_pSibling的值
template<class T>
void ConnectSiblingNodes(ComplexListNode<T>* pHead)
{
ComplexListNode<T>* pNode = pHead;
while (pNode)
{
ComplexListNode<T>* pCloned = pNode->_pnext;
if(pNode->_pSibling != NULL)
{
pCloned->_pSibling = pNode->_pSibling->_pnext;
}
pNode = pCloned->_pnext;
}
}
第三步，拆分链表，奇数位置的结点用_pnext链接起来构成原始链表，偶数位置的结点用_pnext链接起来构成复制的复杂链表。如下图所示：
参考代码：
//拆分合并的链表,把奇数位置上的结点用_pnext链接起来就是原始链表，把偶数位置上的结点用_pnext链接起来就是复制出来的链表
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 = pHead->_pnext;
pNode->_pnext = pClonedNode->_pnext;
pNode = pNode->_pnext;
}
while (pNode != NULL)
{
pClonedNode->_pnext = pNode->_pnext;
pClonedNode = pClonedNode->_pnext;
pNode->_pnext = pClonedNode->_pnext;
pNode = pNode->_pnext;
}
return pClonedHead;
}
将以上三步合起来，就是复制的完整过程
//复制复杂链表函数
template<class T>
ComplexListNode<T>* Clone(ComplexListNode<T>* pHead)
{
ClonedNodes<T>(pHead);
ConnectSiblingNodes<T>(pHead);
return ReconnectNodes<T>(pHead);
}
测试代码如下：
void test()
{
ComplexListNode<double> List1(1.2);
ComplexListNode<double> List2(1.4);
ComplexListNode<double> List3(2.3);
ComplexListNode<double> List4(3.6);
ComplexListNode<double> List5(4.5);
List1._pnext = &List2;
List2._pnext = &List3;
List3._pnext = &List4;
List4._pnext = &List5;
List1._pSibling = &List3;
List4._pSibling = &List2;
List2._pSibling = &List5;
ComplexListNode<double>* pHead = Clone(&List1);
}
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标签：复杂链表
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