在java中制作LinkedList的深拷贝

Question

我有一个链接列表，我正在尝试创建另一个链接列表的副本，这个副本是深层副本，因为元素类型是 char。由于链表的复杂性，我尝试不使用 add 方法。我的代码如下所示。此外，我想递归地将某个列表中的所有元素添加到我的原始列表中，但我的实现的问题是它只添加了列表中的第一个元素，而不是全部。为什么会这样？

public class CharLinkedList {

    private static class Node {
        private char info;
        private Node next;


        public Node(char d) {
            this.data = d;
            this.next = null;
        }
    }

    private int size;
    private Node head;


    public CharLinkedList() {
        this.size = 0;
        this.head = null;
    }


    public CharLinkedList(CharLinkedList some) {
        this.size = some.size;
        Node node = some.head;
        this.head = new Node(other.head.info);
        if(node.next != null)
        {
            this.head.next = new Node(node.next.info);
            node = node.next;
            this.head.next.next = new Node(node.next.info);
        }
    }

    public void addAll(CharLinkedList some) {
        if(some == null){
            return;
        }
        if (this.size == 0) {
            Node someNode = new Node(some.get(0));
            this.head = someNode;
        }
        else {
            CharLinkedList.addAll(some, this.head.next);
        }
        this.size++;
    }

    private static void addAll(CharLinkedList some, Node node) {
        if(node.next == null)
        {
            Node someNode = new Node(some.get(0));
            node.next = someNode;
        }
        else {
            CharLinkedList.addAll(some, node.next);
        }

    }



public static void main(String[] args) {
    CharLinkedList l = new CharLinkedList();
    l.add('z');
    l.add('o');
    l.add('m');

    CharLinkedList some = new CharLinkedList(l);
    some.add('b');
    some.add('i');
    some.add('e');
    System.out.println(l);
    System.out.println(some);
    // now i change the state of l and append all of some
    l.set(1,  'p');
    l.addAll(some);
    System.out.println(l);

Answer 1

这对我来说似乎是一个学术练习（否则我希望您使用 Java Collections Framework 中的 LinkedList<Character>），所以我不会发布完整的方法你。相反，我会尝试引导您为自己创建一个有效的深拷贝实现。

首先 - 我不会使用递归来复制您的列表。如果这样做，您可能会遇到StackOverflowError，因为您的列表越来越大（诚然，对于三元素列表来说这不是问题）。其次，与其让构造函数返回您给它的CharLinkedList 的深层副本，不如重写Object 的clone() 方法（毕竟这就是它的用途）。

如何将每个元素复制到克隆列表中？

好吧，您已经知道您的列表有多大，您将其存储在您的size 属性中。您可以将此值用作for 循环的上限，您可以在其中按顺序复制每个列表元素。

因为您的 CharLinkedList 类仅维护对您的 head 元素的引用，您需要在循环之外维护对 current Node 的引用，否则你会在每次迭代后失去对下一个元素的引用。

本质上，你想要这样的伪代码：

CharLinkedList newList = new CharLinkedList();
Node currentNode = head;

// There are plenty of other ways to do this, you could also use a while loop 
// checking that next is not null.
for (each element up until size) {
    // You may need to implement getData()
    Node newNode = new Node(currentNode.getData()); 
    newList.add(newNode);
    // You may need to implement getNextNode()
    currentNode = currentNode.getNextNode();
}

完成后，return newList，不要忘记记录您的 clone() 方法返回 深度克隆 而不是 浅克隆。为什么？ 因为这是一个好习惯。

最后，别忘了看看Java Collections Framework，它已经包含了LinkedList 的实现，您可以阅读其源代码。

Answer 2

在接受另一个CharLinkedList 的CharLinkedList 构造函数中，您只使用if 语句来检查另一个链表是否有另一个元素，如果有，它将添加为this.head.next .但是，如果有多个元素，则需要将 if 语句转换为 while 并使用临时变量 node 作为各种“迭代器”。

应该这样做：

    Node node = some.head;
    this.head = new Node(some.head.info);
    Node adder = this.head; // keep track of the  adding nodes
    node = node.next; // advance the pointer to the next node
    while(node.next != null) // keep adding to the linked list while there are things to add
    {
        adder.next = new Node(node.info);
        node = node.next; // advance the pointer to the next node
    }

该代码将遍历some 链表并将其每个元素复制到当前正在构建的链表中。

您的addAll 方案中有几个缺陷。添加所有元素的最清晰方法是实现类似于我上面写的解决方案，修改从哪里开始添加等。但是，针对您当前的样式，仅采用 CharLinkedList 的addAll 很好，并且可以使用附加参数正确调用递归addAll，但是在其他addAll 中，您正在检查

   if(node.next == null)

即使您是从前一个函数传递node.next，无论如何它应该是null。此外，您不能确定总是添加第 0 个元素，因为这可能是对链中多个链接的深度递归调用。要继续此实现，您可以添加一个额外的 int 参数来跟踪您在列表中的位置，或者添加一个额外的 Node 参数来指定接下来要添加的内容 - 选择/样式是您的。

希望对你有帮助