题目
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。
示例 1：
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 。
示例 2：
输入： adjList = [[]]
输出： [[]]
解释： 输入包含一个空列表。该图仅仅只有一个值为 1 的节点，它没有任何邻居。
示例 3：
输入： adjList = []
输出： []
解释： 这个图是空的，它不含任何节点。
提示：
- 这张图中的节点数在
[0, 100]之间。 1 <= Node.val <= 100- 每个节点值
Node.val都是唯一的， - 图中没有重复的边，也没有自环。
- 图是连通图，你可以从给定节点访问到所有节点。
题解
解题思路
可以基于 深度优先搜索 解决问题。
对于每个节点，先克隆其自身，然后遍历其所有的相邻节点，逐一进行递归克隆。
为了防止重复克隆，进入死循环，我们需要使用一个 Map 集合存储已完成克隆的结点，每次克隆先通过该集合进行判断，若是已经克隆，则直接返回即可。
代码
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public int val;
public List<Node> neighbors;
public Node() {
val = 0;
neighbors = new ArrayList<Node>();
}
public Node(int _val) {
val = _val;
neighbors = new ArrayList<Node>();
}
public Node(int _val, ArrayList<Node> _neighbors) {
val = _val;
neighbors = _neighbors;
}
}
*/
class Solution {
// 存储已访问过的节点
Map<Integer, Node> nodeMap = new HashMap<>();
public Node cloneGraph(Node node) {
if (node == null) {
return null;
}
// 该节点已经克隆过 直接返回
Node clone = nodeMap.get(node.val);
if (clone != null) {
return clone;
}
// 还未克隆过 则克隆其本身及所有边节点
clone = new Node(node.val);
nodeMap.put(clone.val, clone);
for (Node cur : node.neighbors) {
clone.neighbors.add(cloneGraph(cur));
}
return clone;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)
其中 n 是图的结点数，每个结点都需要处理一次。 - 空间复杂度：O(n)
使用 Map 集合存储已克隆结点，开销是 O(n)，此外，递归的栈空间开销也是 O(n)，一共的空间复杂度为 O(n)。
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