面試題26：復雜鏈表的復制
題目：請實現函數ComplexListNodeClone（ComplexListNodepHead），復制一個復雜鏈表。在復雜鏈表中，每個結點除了有一個m_pNext指針指向下一個結點外，還有一個m_pSibling 指向鏈表中的任意結點或者NULL。結點的C++定義如下：

struct ComplexListNode {int value;ComplexListNode * next;ComplexListNode * sibling; };

第一步:

代碼如下:

void CloneNodes(ComplexListNode *pHead) {ComplexListNode *pNode = pHead;while (pNode != nullptr){ComplexListNode *pCloned = new ComplexListNode();pCloned->value = pNode->value;pCloned->next = pNode->next;pCloned->sibling = nullptr;pNode->next = pCloned;pNode = pCloned->next;} }

第二步:

代碼如下:

void ConnectSiblingNodes(ComplexListNode *pHead) {ComplexListNode *pNode = pHead;while (pNode != nullptr){ComplexListNode *pCloned = pNode->next;if (pNode->sibling != nullptr){pCloned->sibling = pNode->sibling->next;}pNode = pCloned->next;} }

第三步:

代碼如下:

ComplexListNode *ReconnectNodes(ComplexListNode *pHead) {ComplexListNode *pNode = pHead;ComplexListNode *pClonedHead = nullptr;ComplexListNode *pClonedNode = nullptr;if (pNode != nullptr){pClonedHead = pClonedNode = pNode->next;pNode->next = pClonedNode->next;pNode = pNode->next;}while (pNode != nullptr){pClonedNode->next = pNode->next;pClonedNode = pClonedNode->next;pNode->next = pClonedNode->next;pNode = pNode->next;}return pClonedHead; }

完整代碼如下:

#include <iostream> using namespace std;struct ComplexListNode {int value;ComplexListNode * next;ComplexListNode * sibling; };void CloneNodes(ComplexListNode *pHead) {ComplexListNode *pNode = pHead;while (pNode != nullptr){ComplexListNode *pCloned = new ComplexListNode();pCloned->value = pNode->value;pCloned->next = pNode->next;pCloned->sibling = nullptr;pNode->next = pCloned;pNode = pCloned->next;} }void ConnectSiblingNodes(ComplexListNode *pHead) {ComplexListNode *pNode = pHead;while (pNode != nullptr){ComplexListNode *pCloned = pNode->next;if (pNode->sibling != nullptr){pCloned->sibling = pNode->sibling->next;}pNode = pCloned->next;} }ComplexListNode *ReconnectNodes(ComplexListNode *pHead) {ComplexListNode *pNode = pHead;ComplexListNode *pClonedHead = nullptr;ComplexListNode *pClonedNode = nullptr;if (pNode != nullptr){pClonedHead = pClonedNode = pNode->next;pNode->next = pClonedNode->next;pNode = pNode->next;}while (pNode != nullptr){pClonedNode->next = pNode->next;pClonedNode = pClonedNode->next;pNode->next = pClonedNode->next;pNode = pNode->next;}return pClonedHead; }ComplexListNode *Clone(ComplexListNode *pHead) {CloneNodes(pHead);ConnectSiblingNodes(pHead);return ReconnectNodes(pHead); }

測試用例：
● 功能測試（包括結點中的 m_pSibling 指向結點自身，兩個結點的m_pSibling形成環(huán)狀結構，鏈表中只有一個結點）。
● 特殊輸入測試（指向鏈表頭結點的指針為NULL指針）。
本題考點：
● 考查應聘者對復雜問題的思維能力。本題中的復雜鏈表是一種不太常見的數據結構，而且復制這種鏈表的過程也較為復雜。我們把復雜鏈表的復制過程分解成三個步驟，同時把每一個步驟都用圖形化的方式表示出來，這些方法都能幫助我們理清思路。寫代碼的時候，我們?yōu)槊恳粋€步驟定義一個子函數，最后在復制函數中先后調用者3個函數。有了這些清晰的思路之后再寫代碼，就容易多了。
● 考查應聘者分析時間效率和空間效率的能力。當應聘者提出第一種和第二種思路的時候，面試官會提示此時在效率上還不是最優(yōu)解。這個時候應聘者要能自己分析出這兩種算法的時間復雜度和空間復雜度各是多少。

總結

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