138. 复制带随机指针的链表

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138. 复制带随机指针的链表

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]]

  • 示例 4:

输入:head = [] 输出:[] 解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。

解题思路

  1. 先根据原节点的值,复制出一个新节点,将其附在原节点之后,形成原节点1->新节点1->原节点2->新节点2...这样的链表。
  2. 然后给新节点的random指针赋值,我们根据原节点random指针的指向的节点,该节点的后一位就是其对应的新节点,因此我们只需要把指针指向该节点即可。
  3. 然后将原节点和新节点分开,形成两个链表,返回新链表

代码

/*
// 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;
        Node h = head;
        while (h != null) {
            Node node = new Node(h.val);
            Node next = h.next;
            h.next = node;
            node.next = next;
            h = next;
        }
        h = head;
        while (h != null) {
            Node next = h.next;
            if (h.random != null)
                next.random = h.random.next;
            h = h.next.next;
        }
        Node s = head.next, res = s, pre = head;

        while (s.next != null) {
            pre.next = s.next;
            s.next = s.next.next;
            pre = pre.next;
            s = s.next;
        }
        pre.next = null;
        return res;
    }
}