LeetCode-138-复制带随机指针的链表 LeetCode-138-复制带随机指针的链

复制带随机指针的链表

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。

示例说明请见LeetCode官网。
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解法一：链表遍历

首先，如果链表为空，直接返回。

否则，按顺序遍历链表，用一个HashMap用来存旧的节点和copy节点映射，遍历过程如下：

如果当前节点已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个；

判断当前节点如果存在random指针，判断当前节点的random已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个。

最后，返回copy的链表。

import com.kaesar.leetcode.RandomNode; import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class LeetCode_138 { public static RandomNode copyRandomList(RandomNode head) { if (head == null) { return head; } // key为旧节点，value为新节点 Map mappings = new HashMap<>(); RandomNode newHead = new RandomNode(-1); RandomNode cur = newHead; // 遍历原链表 while (head != null) { // 如果当前节点已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个 if (mappings.containsKey(head)) { cur.next = mappings.get(head); } else { cur.next = new RandomNode(head.val); mappings.put(head, cur.next); }// 如果当前节点的random已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个 if (head.random != null) { if (mappings.containsKey(head.random)) { cur.next.random = mappings.get(head.random); } else { RandomNode randomNode = new RandomNode(head.random.val); cur.next.random = randomNode; mappings.put(head.random, cur.next.random); } } head = head.next; cur = cur.next; }return newHead.next; }public static void main(String[] args) { RandomNode head = new RandomNode(7); RandomNode one = new RandomNode(13); RandomNode two = new RandomNode(11); RandomNode three = new RandomNode(10); RandomNode four = new RandomNode(1); head.next = one; head.random = null; one.next = two; one.random = head; two.next = three; two.random = four; three.next = four; three.random = two; four.next = null; four.random = head; System.out.println("copy之前的链表"); RandomNode cur = head; while (cur != null) { System.out.println("val: " + cur.val + " | next: " + (cur.next == null ? "null" : cur.next.val) + " | random: " + (cur.random == null ? "null" : cur.random.val)); cur = cur.next; }RandomNode result = copyRandomList(head); System.out.println("copy之后的链表"); RandomNode newCur = result; while (newCur != null) { System.out.println("val: " + newCur.val + " | next: " + (newCur.next == null ? "null" : newCur.next.val) + " | random: " + (newCur.random == null ? "null" : newCur.random.val)); newCur = newCur.next; } } }