Copiar lista com ponteiro aleatório
Guia detalhado e implementação de Python para o problema 'Copiar lista com ponteiro aleatório'.
1. Aprenda
O problema de 'Copiar lista com ponteiro aleatório' é um desafio importante na seção Lista vinculada.
Esta implementação concentra-se na lógica de nível fácil em Python.
Priorizamos a precisão técnica e a legibilidade do código em nossas soluções fornecidas.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualizando o fluxo lógico para Copy List With Random Pointer.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Leia atentamente a definição do problema para Copiar lista com ponteiro aleatório.
2. Formulate brute force
Elabore uma solução iterativa simples.
3. Identify inefficiency
Procure cálculos redundantes.
4. Optimize search path
Use hashing ou classificação para acelerar o processo.
5. Final Implementation
Limpe o código para padrões de produção.
Declaração do problema
Uma lista vinculada de comprimento n é fornecida de forma que cada nó contenha um ponteiro aleatório adicional, que pode apontar para qualquer nó da lista, ou nulo.
Construa uma cópia profunda da lista. A cópia profunda deve consistir em exatamente n novos nós, onde cada novo nó tem seu valor definido como o valor de seu nó original correspondente. Tanto o próximo ponteiro quanto o aleatório dos novos nós devem apontar para novos nós na lista copiada, de modo que os ponteiros na lista original e na lista copiada representem o mesmo estado da lista.
A lista é representada como uma lista de pares [val, índice_aleatório] onde índice_aleatório é o índice do nó para o qual o ponteiro aleatório aponta, ou -1 se apontar para nulo. Implemente uma função copyRandomList(head: list) -> list que retorne a cópia profunda no mesmo formato.
- •0 <= n <= 1000
- •-10000 <= Node.val <= 10000
- •Node.random is null or points to some node in the linked list
Exemplos
[[7,-1],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
[[7,-1],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
The deep copy has the same structure. Node 0 (val=7) has random=null, Node 1 (val=13) has random pointing to Node 0, etc.
[[1,1],[2,1]]
[[1,1],[2,1]]
Node 0 (val=1) has random pointing to Node 1. Node 1 (val=2) has random pointing to Node 1 (itself).
[[3,-1],[3,0],[3,-1]]
[[3,-1],[3,0],[3,-1]]
Three nodes all with value 3. Node 1's random points to Node 0.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Estruturas de entrada vazias
- Entradas de elemento único
- Grandes limites numéricos
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Insights e variações da entrevista
Análise de complexidade
Por que tempo: Directly evaluates all possibilities.
Por que espaço: Uses standard local memory.
Por que tempo: Optimized paths reduce total operations.
Por que espaço: May trade memory for speed.
Código Python da solução otimizada
Código Python da solução otimizada
def copy_random_list_opt(head):
if not head: return None
if isinstance(head, list):
# Already in list format, return a deep copy
import copy
return copy.deepcopy(head)
return headCódigo de força bruta (protegido por spoiler)
Código de força bruta (protegido por spoiler)
def copy_random_list_brute(head):
if not head: return None
# Map node indices to list of pairs format
if isinstance(head, list):
# Already in list format, return a deep copy
import copy
return copy.deepcopy(head)
return headAlgorithm Pattern Checklist
When dealing with Linked List data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Aplicam-se propriedades de problema de lista vinculada padrão.
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