C語言之復雜鏈表的復制方法(圖示詳解)
更新時間：2017年07月04日 08:58:58 投稿：jingxian
下面小編就為大家?guī)硪黄狢語言之復雜鏈表的復制方法(圖示詳解)。小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧
什么是復雜鏈表？
復雜鏈表指的是一個鏈表有若干個結(jié)點，每個結(jié)點有一個數(shù)據(jù)域用于存放數(shù)據(jù)，還有兩個指針域，其中一個指向下一個節(jié)點，還有一個隨機指向當前復雜鏈表中的任意一個節(jié)點或者是一個空結(jié)點。今天我們要實現(xiàn)的就是對這樣一個復雜鏈表復制產(chǎn)生一個新的復雜鏈表。
復雜鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：
typedef int DataType; //數(shù)據(jù)域的類型
//復雜鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
typedef struct ComplexNode
{
DataType _data ; // 數(shù)據(jù)
struct ComplexNode * _next; // 指向下個節(jié)點的指針
struct ComplexNode * _random; // 指向隨機節(jié)點（可以是鏈表中的任意節(jié)點 or 空）
}ComplexNode;
上圖就是一個復雜鏈表的例子，那么我們應(yīng)該如何實現(xiàn)復雜鏈表的復制呢？
1、首先我們應(yīng)該根據(jù)已有的復雜鏈表創(chuàng)建一條新的復雜鏈表，但是這個新的復雜鏈表的所有的結(jié)點的random指針都指向空，這樣是很好實現(xiàn)的，相當于我們創(chuàng)建了一條簡單的單鏈表（newlist），我們要復制的鏈表不妨稱之為oldlist。
2、接下來我們應(yīng)該把新創(chuàng)建的這條復雜鏈表（newlist）與已有的復雜鏈表（oldlist）合并成如下的形式：
在這種情況下我們已經(jīng)把兩條復雜鏈表合并成了一條鏈表（稱之為linklist），通過對這條鏈表（linklist）的觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)合并的鏈表（linklist）中屬于newlist的結(jié)點pnew的上一個結(jié)點pold（屬于oldlist的結(jié)點）的random指針所指向的結(jié)點的next指針就應(yīng)該是pnew結(jié)點的randow指針所指向的結(jié)點。
這樣我們讓pold和pnew指針一直往后走最后就可以實現(xiàn)對所有屬于新創(chuàng)建的復雜鏈表（newlist）的random指針指向相應(yīng)的結(jié)點的操作。構(gòu)成的復雜鏈表如下圖
在完成以上的步驟之后我們所要做的工作就很簡單了，我們只要把這一條鏈表linklist分開成我們的newlist鏈表和oldlist鏈表就可以了。
這樣我們就完美的完成了復雜鏈表的復制工作下面就是具體實現(xiàn)的代碼：
頭文件complexnode.h：
#ifndef __COMPLEX__NODE__H__
#define __COMPLEX__NODE__H__
//包含頭文件
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int DataType; //數(shù)據(jù)域的類型
//復雜鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
typedef struct ComplexNode
{
DataType _data ; // 數(shù)據(jù)
struct ComplexNode * _next; // 指向下個節(jié)點的指針
struct ComplexNode * _random; // 指向隨機節(jié)點（可以是鏈表中的任意節(jié)點 or 空）
}ComplexNode;
//創(chuàng)建一個復雜鏈表的結(jié)點
ComplexNode * BuyComplexNode(DataType x);
//打印復雜的單鏈表
void Display(const ComplexNode * cplist);
//復雜鏈表的復制
ComplexNode * CopyComplexNode(ComplexNode * cplist);
#endif//__COMPLEX__NODE__H__
具體功能實現(xiàn)complexnode.c
#include "complexnode.h"
//創(chuàng)建一個復雜鏈表的結(jié)點
ComplexNode * BuyComplexNode(DataType x)
{
ComplexNode *cnode = (ComplexNode *)malloc(sizeof(ComplexNode));
if(cnode == NULL)//創(chuàng)建失敗
{
perror("BuyComplexNode()::malloc");
return NULL;
}
//創(chuàng)建成功
cnode->_data = x;
cnode->_next = NULL;
cnode->_random = NULL;
return cnode;
}
//打印復雜的單鏈表
void Display(const ComplexNode * cplist)
{
ComplexNode *pnode = cplist;
while (pnode)
{
printf("%d::%d -->",pnode->_data,pnode->_random->_data);
pnode = pnode->_next;
}
printf("over\n");
}
//復雜鏈表的復制
ComplexNode * CopyComplexNode(ComplexNode * cplist)
{
ComplexNode * pold = NULL;
ComplexNode * pnew = NULL;
ComplexNode * newlist = NULL;//指向新的復雜鏈表的頭結(jié)點的指針
pold = cplist;
//創(chuàng)建一條新的復雜鏈表
while(pold != NULL)
{
ComplexNode * new_node = BuyComplexNode(pold->_data);
if(newlist == NULL)//當新的復雜鏈表中沒有結(jié)點時
{
newlist = new_node;
}
else//當新的復雜鏈表有結(jié)點時
{
ComplexNode * node = newlist;
while(node->_next != NULL)//找到最后一個結(jié)點
{
node = node->_next;
}
node->_next = new_node;//插入新的結(jié)點
}
pold = pold->_next;
}//創(chuàng)建新的復雜鏈表結(jié)束
//合并兩條復雜鏈表
pold = cplist;
pnew = newlist;
while (pold)
{
ComplexNode * curold = NULL;
ComplexNode * curnew = NULL;
curold = pold->_next;
curnew = pnew->_next;
if(pold->_next == NULL)
{
pold->_next = pnew;
pold = curold;
pnew = curnew;
break;
}
pold->_next = pnew;
pnew->_next = curold;
pold = curold;
pnew = curnew;
}//合并兩條復雜鏈表結(jié)束
//讓新創(chuàng)建的那條復雜鏈表上的所有結(jié)點的random指針指向相應(yīng)的結(jié)點
pold = cplist;
pnew = newlist;
while (pnew)
{
pnew->_random = pold->_random->_next;
pold = pnew->_next;
if(pold == NULL)//這是pnew的_next指針已經(jīng)指向空
{
break;
}
pnew = pold->_next;
}//結(jié)束
//分離合并后的復雜鏈表
pold = cplist;
pnew = newlist;
while (pold)
{
ComplexNode * curold = NULL;
ComplexNode * curnew = NULL;
if(pnew->_next == NULL)//已經(jīng)分離完成
{
pold->_next = NULL;
pnew->_next = NULL;
break;
}
curold = pold->_next->_next;
curnew = pnew->_next->_next;
pold->_next = curold;
pnew->_next = curnew;
pold = curold;
pnew = curnew;
}//分離合并的復雜鏈表結(jié)束
return newlist;
}
測試代碼test.c：
#include "complexnode.h"
//
//復雜鏈表的復制。?個鏈表的每個節(jié)點，有?個指向next指針指向下?個節(jié)
//點，還有?個random指針指向這個鏈表中的?個隨機節(jié)點或者NULL，現(xiàn)在要
//求實現(xiàn)復制這個鏈表，返回復制后的新鏈表。
//ps: 復雜鏈表的結(jié)構(gòu)
void test()
{
ComplexNode * cplist;
ComplexNode * copylist;
ComplexNode * node1;
ComplexNode * node2;
ComplexNode * node3;
ComplexNode * node4;
cplist = BuyComplexNode(1);
node1 = BuyComplexNode(2);
node2 = BuyComplexNode(3);
node3 = BuyComplexNode(4);
node4 = BuyComplexNode(5);
cplist->_next = node1;
node1->_next = node2;
node2->_next = node3;
node3->_next = node4;
cplist->_random = node3;
node1->_random = node4;
node2->_random = cplist;
node3->_random = node1;
node4->_random = node2;
Display(cplist);
copylist = CopyComplexNode(cplist);
Display(copylist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
程序的運行結(jié)果如下圖：
以上這篇C語言之復雜鏈表的復制方法(圖示詳解)就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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