133_克隆图.md

133. 克隆图

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。

示例 4：

输入：adjList = [[2],[1]]
输出：[[2],[1]]

提示：

1. 节点数不超过 100 。
2. 每个节点值 Node.val 都是唯一的，1 <= Node.val <= 100。
3. 无向图是一个简单图，这意味着图中没有重复的边，也没有自环。
4. 由于图是无向的，如果节点 p 是节点 q 的邻居，那么节点 q 也必须是节点 p 的邻居。
5. 图是连通图，你可以从给定节点访问到所有节点。

代码

DFS

class Solution {
    // mark the cloned node by Hashtable
    HashMap<Node,Node> map = new HashMap<Node,Node>();
    // DFS 
    // return : the cloned node
    public Node cloneGraph(Node node) {
        if(node==null) return null;
        if(map.get(node)!=null) return map.get(node);

        Node res = new Node(node.val,new ArrayList<>());
        map.put(node,res);
        for(var n: node.neighbors){
            res.neighbors.add(cloneGraph(n));
        }
        return res;
    }
}

BFS

class Solution {
    public Node cloneGraph(Node node) {
        if(node == null) return null;
        var que = new LinkedList<Node>();
        Node res = new Node(node.val,new ArrayList());
        Map<Node,Node> map = new HashMap();
        que.add(node);
        map.put(node,res);
        while(que.size()!=0){
            Node poll = que.poll();
            for(Node n:poll.neighbors){
                if(map.get(n)==null){
                    map.put(n,new Node(n.val,new ArrayList()));
                    que.add(n);
                }
                map.get(poll).neighbors.add(map.get(n));
            }
        }
        return res;
    }
}

思路

本题由于是连通图 , 因此我们需要对遍历过的节点做出某些标记 , 并且我们需要存储 clone 之后的节点

这里均采用哈希表 来进行存储 kv的格式为 : Node : clonedNode

DFS

对于DFS的思路, 我们定义方法

• 输入 : node
• 输出 : 克隆之后的node
• 作用 : 输入node , 返回克隆之后的node

那么我们需要考虑当前的node是否已经克隆过了 , 如果没有就克隆然后保存到哈希表 , 接着递归的去克隆neighbors

BFS

BFS的做法, 通过一个队列来存储需要遍历的节点(遍历过的就不在存储了) , 当队列中没有元素之后说明此时 图 已经克隆完毕了