初夏小谈：复杂链表的复制

在链表的中有这样一类链表。它至少包含两个指针。其中一个指向下一个结点。有一个指针随机的指向链表的其它结点，也可能指向它自己，也可能指向NULL。对于该类链表的复制来说。最大的难度就是如何处理复制的新链表的这个随机指针指向的问题。

因此在对该类链表处理时，就必须根据源链表的指针指向来得到新链表的随机指针得指向。意思就是让新链表得结点和源链表得对应结点必须有一个关系。

解决该问题的一般方法就是：①先复制该链表，并且让新链表的每个新节点跟在源链表的源结点后面（其实还是一条链表）。可以将新结点的随机指针先置空。②这样做有一个特点就是新结点的随机指针指向的就是对应源结点得随机指针指向的结点得下一个结点（因为新结点总是紧跟在源结点的后面），这样就可以得到新结点的随机指针指向的位置（对应结点）。③接下来就是将该合并在一起的源新链表拆分开就OK了。标记新链表的头结点，改变所有结点的下一个结点的指向。

代码如下：

#pragma once

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define DataType int

//定义链表类型
typedef struct LinkNode
{
	DataType data;
	struct LinkNode* Next;
	struct LinkNode* Random;
}LinkNode;

//创建新结点
LinkNode* CreateNode(DataType Data);

//复制复杂链表
LinkNode* CopyLinkList(LinkNode* Head);

函数体实现：

#include"LinkList.h"

//创建新节点
LinkNode* CreateNode(DataType Data)
{
	LinkNode* NewNode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
	NewNode->data = Data;
	NewNode->Next = NULL;
	NewNode->Random = NULL;

	return NewNode;
}

//初步复制链表结点且合并为一条链表
void CopyNewNode(LinkNode* Head)
{
	LinkNode* ptr = Head;
	while (ptr != NULL)
	{
		LinkNode* New = CreateNode(ptr->data);
		New->data = ptr->data;
		New->Next = ptr->Next;
		ptr->Next = New;

		ptr = New->Next;
	}

}

//将新链表的随机指针进行相应指向
void CopyRandom(LinkNode* Head)
{
	LinkNode* Ptr = Head;
	while (Ptr != NULL)
	{
		LinkNode* newNode = Ptr->Next;

		if (Ptr->Random != NULL)
		{
			newNode->Random = Ptr->Random->Next;
		}

		Ptr = Ptr->Next->Next;
	}
}

//拆分得到新链表
LinkNode* SpLit(LinkNode* Head)
{
	LinkNode* NewHead = Head->Next;
	LinkNode* PtrHead = Head;
	LinkNode* PtrNew = NewHead;
	while (1)
	{
		if (PtrNew != NULL)
		{
			PtrHead->Next = PtrNew->Next;
			PtrHead = PtrHead->Next;
		}

		if (PtrHead != NULL)
		{
			PtrNew->Next = PtrHead->Next;
			PtrNew = PtrNew->Next;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	return NewHead;
}

//复杂链表的复制
LinkNode* CopyLinkList(LinkNode* Head)
{
	if (Head == NULL)
	{
		return NULL;
	}

	//第一步先复制链表并跟在源链表结点后面
	CopyNewNode(Head);

	//第二布复制源链表的Random
	CopyRandom(Head);

	//第三步拆分源新链表
	LinkNode* NewLinkList = SpLit(Head);

	return NewLinkList;
}

主函数测试：

#include"LinkList.h"
#include<stdlib.h>

int main()
{
	LinkNode* Node1 = CreateNode(1);
	LinkNode* Node2 = CreateNode(2);
	LinkNode* Node3 = CreateNode(3);
	LinkNode* Node4 = CreateNode(4);
	LinkNode* Node5 = CreateNode(5);

	//1 2 3 4 5
	Node1->Next = Node2;
	Node2->Next = Node3;
	Node3->Next = Node4;
	Node4->Next = Node5;

	//5 1 NULL 4 2
	Node1->Random = Node5;
	Node2->Random = Node1;
	Node3->Random = NULL;
	Node4->Random = Node4;
	Node5->Random = Node2;

	LinkNode* ptr = CopyLinkList(Node1);
	LinkNode* NewList = ptr;
	while (NewList != NULL)
	{
		printf(" %d ->", NewList->data);
		NewList = NewList->Next;
	}
	printf("\n");
	NewList = ptr;
	while (NewList != NULL)
	{
		if (NewList->Random != NULL)
		{
			printf("(%d)->", NewList->Random->data);
		}
		else
		{
			printf("NULL-> ");
		}
		NewList = NewList->Next;
	}
	printf("\n");
	system("pause");
	return 0;
}

结果显示：

注意：1.在对随机指针指向时注意为空的情况。

           2.在对指针进行解引用时注意会不会为空。

                                                                                                                                                   珍&源码

标签：结点,小谈,Random,Next,链表,初夏,NULL,LinkNode
来源： https://blog.csdn.net/IT_xiaoQ/article/details/87947098