Programa Java para clonar una lista vinculada con el puntero siguiente y aleatorio en el espacio O (1)

Dada una lista enlazada que tiene dos punteros en cada Node. El primero apunta al siguiente Node de la lista, sin embargo, el otro puntero es aleatorio y puede apuntar a cualquier Node de la lista. Escriba un programa que clone la lista dada en el espacio O(1), es decir, sin ningún espacio adicional. 
Ejemplos: 
 

Input : Head of the below-linked list

Output :
A new linked list identical to the original list.

En las publicaciones anteriores, Set-1 y Set-2 se analizan varios métodos, y también está disponible la implementación de la complejidad del espacio O(n).
En esta publicación, implementaremos un algoritmo que no requerirá espacio adicional, como se explicó en el Conjunto 1.
A continuación se muestra el algoritmo: 
 

  • Cree la copia del Node 1 e insértela entre el Node 1 y el Node 2 en la lista enlazada original, cree una copia del 2 e insértela entre el 2 y el 3. Continúe de esta manera, agregue la copia de N después del enésimo Node 
     
  • Ahora copie el enlace aleatorio de esta manera 
     
 original->next->random= original->random->next;  /*TRAVERSE 
TWO NODES*/
  • Esto funciona porque original->siguiente no es más que una copia del original y Original->aleatorio->siguiente no es más que una copia del azar. 
     
  • Ahora restaure las listas enlazadas originales y copie de esta manera en un solo ciclo. 
     
original->next = original->next->next;
     copy->next = copy->next->next;
  • Asegúrese de que original->next sea NULL y devuelva la lista clonada

A continuación se muestra la implementación. 
 

Java

// Java program to clone a linked list with next
// and arbit pointers in O(n) time
class GfG {
 
    // Structure of linked list Node
    static class Node {
        int data;
        Node next, random;
        Node(int x)
        {
            data = x;
            next = random = null;
        }
    }
 
    // Utility function to print the list.
    static void print(Node start)
    {
        Node ptr = start;
        while (ptr != null) {
            System.out.println("Data = " + ptr.data
                               + ", Random = "
                               + ptr.random.data);
            ptr = ptr.next;
        }
    }
 
    // This function clones a given
    // linked list in O(1) space
    static Node clone(Node start)
    {
        Node curr = start, temp = null;
 
        // insert additional node after
        // every node of original list
        while (curr != null) {
            temp = curr.next;
 
            // Inserting node
            curr.next = new Node(curr.data);
            curr.next.next = temp;
            curr = temp;
        }
        curr = start;
 
        // adjust the random pointers of the
        // newly added nodes
        while (curr != null) {
            if (curr.next != null)
                curr.next.random = (curr.random != null)
                                       ? curr.random.next
                                       : curr.random;
 
            // move to the next newly added node by
            // skipping an original node
            curr = curr.next.next;                   
        }
 
        Node original = start, copy = start.next;
 
        // save the start of copied linked list
        temp = copy;
 
        // now separate the original list and copied list
        while (original != null) {
            original.next =original.next.next;
 
          copy.next = (copy.next != null) ? copy.next.next
                                            : copy.next;
            original = original.next;
            copy = copy.next;
        }
        return temp;
    }
 
    // Driver code
    public static void main(String[] args)
    {
        Node start = new Node(1);
        start.next = new Node(2);
        start.next.next = new Node(3);
        start.next.next.next = new Node(4);
        start.next.next.next.next = new Node(5);
 
        // 1's random points to 3
        start.random = start.next.next;
 
        // 2's random points to 1
        start.next.random = start;
 
        // 3's and 4's random points to 5
        start.next.next.random = start.next.next.next.next;
        start.next.next.next.random
            = start.next.next.next.next;
 
        // 5's random points to 2
        start.next.next.next.next.random = start.next;
 
        System.out.println("Original list : ");
        print(start);
 
        System.out.println("Cloned list : ");
        Node cloned_list = clone(start);
        print(cloned_list);
    }
}
 
// This code is contributed by Prerna Saini.
Producción

Original list : 
Data = 1, Random  = 3
Data = 2, Random  = 1
Data = 3, Random  = 5
Data = 4, Random  = 5
Data = 5, Random  = 2

Cloned list : 
Data = 1, Random  = 3
Data = 2, Random  = 1
Data = 3, Random  = 5
Data = 4, Random  = 5
Data = 5, Random  = 2

Complejidad de tiempo: O(n), donde n es el número de Nodes en la lista enlazada dada.

Espacio Auxiliar: O(1), ya que no se utiliza espacio extra. Los n Nodes que se insertan entre los Nodes ya se requerían para clonar la lista, por lo que podemos decir que no usamos ningún espacio adicional.

¡ Consulte el artículo completo sobre Clonar una lista enlazada con el puntero siguiente y aleatorio en el espacio O (1) para obtener más detalles!

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por GeeksforGeeks-1 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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