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leetcode每日一题系列-复制带随机指针的链表

leetcode-138-复制带随机指针的链表

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[题目描述]

给定一个链表,每个节点包含一个额外增加的随机指针,该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。 
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 要求返回这个链表的 深拷贝。 
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 我们用一个由 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: 
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 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 。 
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 示例 1: 
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 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]]
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 示例 2: 
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 输入:head = [[1,1],[2,1]]
输出:[[1,1],[2,1]]
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 示例 3: 
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 输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]
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 示例 4: 
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 输入:head = []
输出:[]
解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。
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 提示: 
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 -10000 <= Node.val <= 10000 
 Node.random 为空(null)或指向链表中的节点。 
 节点数目不超过 1000 。 
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[思路介绍]

思路一:暴力法+hash

  • 因为有一个随机指针,访问的可能是我们已经复制过的节点,所以可以不进行重复复制
  • 可以使用hashmap作为去重
  • 然后递归调用即可
 HashMap<Node,Node> visited = new HashMap<>();
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null){
            return null;
        }
        if (visited.containsKey(head)){
            return visited.get(head);
        }
        Node node = new Node(head.val);
        this.visited.put(head,node);
        node.next = copyRandomList(head.next);
        node.random = copyRandomList(head.random);
        return  node;
    }
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思路二:原地替换

  • 通过在原指针指向位置新增一个节点

  • 然后通过奇数位置的节点组成链表

  • random指向random.next

    public Node copyRandomList(Node head) {
                if (head == null) {
                    return null;
                }
    ​
                Node root = new Node(-1);
                root.next = head;
                while (head!=null){
                    //在头节点后插入节点,并移动head指针
                    Node node = new Node(head.val);
                    node.next = head.next;
                    head.next = node;
                    head = node.next;
                }
                head = root.next;
                while (head != null) {
                    if (head.random != null) {
                        head.next.random = head.random.next;
                    }
                    head = head.next.next;
                }
                head = root.next;
                Node ans = head.next;
                while (head != null) {
                    Node tmp = head.next;
                    if (head.next != null) head.next = head.next.next;
                    head = tmp;
                }
                return ans;
            }
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