Leetcode138_随机链表的复制

1.leetcode原题链接：. - 力扣（LeetCode）

2.题目描述

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：

• val：一个表示 Node.val 的整数。
• random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。

你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

示例 1：

输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例 2：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

提示：

• 0 <= n <= 1000
• -104 <= Node.val <= 104
• Node.random 为 null 或指向链表中的节点。

3.实现方法

方法一：使用哈希表

思路：定义一个Map，key是每个Node节点，value是对应Node创建与Node.val相等的新节点，直接从Map中获取新节点的的next和random。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;
    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
 
class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
         if(head==null){
            return null;
        }
        Map map =new HashMap<>();
 
        Node cur=head;
 
        while(cur != null){
            map.put(cur,new Node(cur.val));
            cur=cur.next;
        }
 
        cur=head;
        while(cur != null){
            //map.get(cur) 新节点，设置其next和random
            map.get(cur).next = map.get(cur.next);
            map.get(cur).random=map.get(cur.random);
            cur =cur.next;
        }
 
        return map.get(head);
 
    }
}

方法二

1.对应指针A->B->C来说，直接把拷贝节点放到原节点的下一个节点，如：A->NA->B->NB->C->NC;

2.设置拷贝节点的random，即拷贝节点的random指向原节点的random的next，如 A.random=C,即NA.random=A.random.next=NC;

3.将每个拷贝节点从原链表中拆分出来即可。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;
    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
 
class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if(head==null){
            return null;
        }
        //1.对应指针A->B->C来说，直接把拷贝节点放到原节点的下一个节点，如：A->NA->B->NB->C->NC;
        Node cur=head;
        Node next=null;
        while(cur !=null){
            next=cur.next;
            cur.next=new Node(cur.val);
            cur.next.next=next;
            cur=next;
        }
 
        //2.设置拷贝节点的random，即拷贝节点的random指向原节点的random的next，如 A.random=C,即NA.random=A.random.next=NC;
        cur =head;
        Node newNode=null;
        while(cur !=null){
            next=cur.next.next;
            newNode=cur.next;
            newNode.random = cur.random != null ? cur.random.next : null;
            cur=next;
        }
 
        //3.将每个拷贝节点从原链表中拆分出来即可。
        Node ret=head.next;
        cur =head;
        while(cur != null){
            next=cur.next.next;
            newNode=cur.next;
            cur.next=next;
            newNode.next=next==null? null :next.next;
            cur=next;
        }
 
        return ret;
    }
}