克隆图

题目链接

给你无向 连通 图中一个节点的引用,请你返回该图的 深拷贝(克隆)。

图中的每个节点都包含它的值 val(int) 和其邻居的列表(list[Node])。

class Node {
    public int val;
    public List<Node> neighbors;
}

测试用例格式:

简单起见,每个节点的值都和它的索引相同。例如,第一个节点值为 1(val = 1),第二个节点值为 2(val = 2),以此类推。该图在测试用例中使用邻接列表表示。

邻接列表 是用于表示有限图的无序列表的集合。每个列表都描述了图中节点的邻居集。

给定节点将始终是图中的第一个节点(值为 1)。你必须将 给定节点的拷贝 作为对克隆图的引用返回

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示例:

输入:adjList = [[2,4],[1,3],[2,4],[1,3]]
输出:[[2,4],[1,3],[2,4],[1,3]]
解释:
图中有 4 个节点。
节点 1 的值是 1,它有两个邻居:节点 2 和 4 。
节点 2 的值是 2,它有两个邻居:节点 1 和 3 。
节点 3 的值是 3,它有两个邻居:节点 2 和 4 。
节点 4 的值是 4,它有两个邻居:节点 1 和 3 。

思路

解法一:

本题使用深度优先遍历,需要使用一个哈希表来存储已经被访问的节点,防止因为重复引用造成死循环。

比如 AB 相连, 若先访问了 A,进行节点克隆,会先克隆节点B,后访问 B,因为 AB的邻近节点, 则还会克隆A,为避免造成造成这种相互克隆导致的问题,使用哈希表进行存储。

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  1. 使用哈希表存储已被访问的节点与克隆的节点;
  2. node节点进行遍历,若节点被访问过,则返回其克隆图中的对应节点;
  3. 分别克隆节点及其邻边节点。
  4. 返回克隆节点。
class Solution {
public:
    unordered_map<Node*, Node*> visited;
    Node* cloneGraph(Node* node) {
        
        if (node == nullptr) {
            return node;
        }

        if (visited.find(node) != visited.end()) { // node已经被访问过,直接取回对应的克隆节点
            return visited[node];
        }
        
        Node* cloneNode = new Node(node->val); // 克隆节点
        visited[node] = cloneNode; // 哈希表存储

        for(auto& neighbor: node->neighbors) {  // 遍历该节点的邻居并更新克隆节点的邻居列表
            cloneNode->neighbors.emplace_back(cloneGraph(neighbor));
        }
        return cloneNode;
    }
};