【JS每日一算法】🟨131.随机链表的复制(哈希表、间隙插入)

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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  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。

题解:

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/**
 * @description: 哈希表  TC:O(n)  SC:O(n)
 * @author: JunLiangWang
 * @param {*} head 给定链表头节点
 * @return {*}
 */
function hashMap(head) {
    /**
     * 本方案采用哈希表的方式,首先遍历原链表,
     * 并根据原链表构建新链表,并利用哈希表将
     * 原链表节点与新链表节点作映射。然后再次
     * 遍历新链表,根据新链表节点的random属性
     * 可以获得原链表节点,然后通过hashMap找
     * 到对应的新链表节点并将random属性更新为
     * 该节点即可
     */

    // 新链表头
    const HEAD = new Node(0, null, null);
    // 定义哈希表,记录原链表节点与新链
    // 表节点的映射关系
    const recordMap = new Map();
    let node = HEAD;
    // 遍历原链表,并构建新链表
    while (head) {
        node.next = new Node(head.val, null, head.random);
        recordMap.set(head, node.next);

        node = node.next;
        head = head.next;
    }
    node = HEAD.next;
    // 遍历新链表
    while (node) {
        // 根据新链表节点的random属性可以获
        // 得原链表节点,然后通过hashMap找到
        // 对应的新链表节点
        if (node.random != null)
            node.random = recordMap.get(node.random)
        // 将该节点random属性更新为新链表的节点
        node = node.next;
    }
    // 返回结果
    return HEAD.next;
}


/**
 * @description: 间隔插入  TC:O(n)  SC:O(1)
 * @author: JunLiangWang
 * @param {*} head 给定链表头节点
 * @return {*}
 */
function intervalInsertion(head){
    /**
     * 该方案使用间隔插入的方式,构建新链表并
     * 间隔插入到原链表中,新节点的random则等
     * 于旧节点的random的next,遍历更新新节点
     * 的random属性为新节点,然后再次遍历依次
     * 取出新节点即可
     */

    if(!head)return null;
    // 给链表两节点间隙插入新的节点,例如:
    // 源链表 A-B-C
    // 插入后 A-A'-B-B'-C-C'
    for(let node=head;node!=null;node=node.next.next){
        const newNode=new Node(node.val,node.next,null);
        node.next=newNode;
    }
    // 给新节点的随机节点赋值,由于是间隙插入的新节点,
    // 因此新节点的随机节点则等于旧节点的随机节点的next
    for(let node=head;node!=null;node=node.next.next){
        const newNode=node.next;
        newNode.random=node.random?node.random.next:null
    }
    // 取出新节点,还原旧链表
    const HEAD=head.next;
     for (let node = head; node !== null; node = node.next) {
        const nodeNew = node.next;
        node.next = node.next.next;
        nodeNew.next = (nodeNew.next !== null) ? nodeNew.next.next : null;
    } 
    // 返回结果
    return HEAD;
}