本文參考自《劍指offer》一書，代碼采用Java語言。
題目
請實現函數ComplexListNode* Clone(ComplexListNode* pHead)，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指針指向下一個點外，還有一個m_pSibling 指向鏈表中的任意結點或者nullptr。
思路
思路1：先復制結點，用next鏈接，最后根據原始結點的sibling指針確定該sibling結點距離頭結點的位置，從而對復制結點設置sibling指針。但是該思路對於n個結點的鏈表，每個結點的sibling都需要O(n)個時間步才能找到，所以時間復雜度為O(n^2)
思路2：復制原始結點N創建N’，用next鏈接。將<N,N'>的配對信息存放入一個哈希表中；在設置sibling時，通過哈希表，只需要用O(1)的時間即可找到復制結點的sibling。該方法的時間復雜度為O(n)，但空間復雜度為O(n)。
思路3：復制原始結點N創建N’，將N'鏈接到N的后面；根據原始結點N的sibling可以快速設置N'結點的sibling，最后將這個長鏈表拆分成原始鏈表和復制鏈表（根據奇偶位置）
測試算例
1.功能測試（sibling指向自己；鏈表只有一個結點；sibling指向null或者指向結點）
2.特殊測試（頭結點為null）
Java代碼
//題目：請實現函數ComplexListNode* Clone(ComplexListNode* pHead)，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nullptr。
public class CopyComplexList {
public class ComplexListNode {
int val;
ComplexListNode next = null;
ComplexListNode sibling = null;
ComplexListNode(int label) {
this.val = label;
}
}
/*
* 主程序（包含三步）
*/
public ComplexListNode cloneList(ComplexListNode head) {
cloneNodes(head); //1.復制結點
connectSiblingNodes(head); //2.設置sibling
return reconnectNodes(head);//3.拆分長鏈表
}
/*
* 第一步：復制每個結點，並插入到原始節點的后面
*/
private void cloneNodes(ComplexListNode head) {
ComplexListNode pNode=head;
while(pNode!=null) {
ComplexListNode clonedNode=new ComplexListNode(pNode.val);
clonedNode.next=pNode.next;
pNode.next=clonedNode;
pNode=clonedNode.next;
}
}
/*
* 第二步：根據原結點的sibling，設置復制結點的sibling
*/
private void connectSiblingNodes(ComplexListNode head) {
ComplexListNode pNode=head;
while(pNode!=null) {
if(pNode.sibling!=null) //必須考慮到siblingNode==null的情況！
pNode.next.sibling=pNode.sibling.next;
pNode=pNode.next.next;
}
}
/*
* 第三步：將長鏈表拆分成原始鏈表和復制鏈表（根據奇偶位置）
*/
private ComplexListNode reconnectNodes(ComplexListNode head) {
ComplexListNode clonedHead=null;
ComplexListNode clonedNode=null;
ComplexListNode pNode=head;
if(head!=null) {
clonedHead=head.next;
clonedNode=pNode.next;
pNode.next=clonedNode.next;
pNode=pNode.next; //提前將pNode指向下一個結點，方便判斷是否為null
}
while(pNode!=null) {
clonedNode.next=pNode.next;
clonedNode=clonedNode.next;
pNode.next=clonedNode.next;
pNode=pNode.next;
}
return clonedHead;
}
}
收獲
1.涉及鏈表結點操作，必須時刻注意對null的判斷
2.復制鏈表時，在原始結點后面直接插入復制結點，這種方法非常方便，有較高的時間效率，先記住，以后可能會遇到類似的應用
3.查找時間復雜度為O(1)，可以考慮使用哈希表。哈希表的應用要掌握。