力扣 138. 复制带随机指针的链表-优快云博客

题目来源：https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer/

大致题意：
给定一个链表，其中每个节点有两个指针，一个为 next 指向下一个节点，一个为 random 指向随机一个节点（可能为空）。要做的就是复制给定链表。

需要注意，返回结果时，不能返回原链表，也要保持原链表的完整性。

思路

不能直接遍历复制，因为有random指针，其指向的节点可能还未遍历到，也就是还未复制，那么就无法指向该节点。
那么就需要想办法，让新复制的节点的random指针指向正确

哈希表 + 递归

使用一个哈希表存已经创建的节点。键为原表节点，值为新创建的节点。

每次递归时，先判断当前节点是否为空，若为空直接返回空；若不为空，则判断当前节点是否已经创建，使用HashMap.containsKey方法即可。
若当前节点未创建，则创建，并放入哈希表。再调用递归函数遍历next和random。结束后返回当前节点
若已经创建，直接返回当前节点。

代码：

Map<org.w3c.dom.Node, org.w3c.dom.Node> existed = new HashMap<Node, Node>();
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) { // 判断是否为空
            return null;
        }
        if (!existed.containsKey(head)) { // 判断是否已经复制
            Node node = new Node(head.val); // 创建
            existed.put(head, node); // 放入Map
            
            // 递归
            node.next = copyRandomList(head.next);
            node.random = copyRandomList(head.random);
        }
        return existed.get(head);
    }

复制 + 剔除

最终返回结果时，要保证原链表是没有改变的。
那么我们可以在解题过程中对其改变！

第一次遍历，复制每个当前节点，然后新复制的节点的 next 指向 当前节点的 next 指向的节点，再让 当前节点的 next 指向 新复制的节点。
第二次遍历，只遍历原链表的节点，所以循环变量 node 每次都是为next的next。即 node = node.next.next。同时每次让循环变量的next，也就是当前节点的复制节点的 random指针 指向当前节点的random指针指向节点的next（也就是当前节点的random所指节点的复制节点）。
第三次遍历，用作剔除。将复制的节点取出，需要修改next指针。random指针在上一轮已经正确指向。

代码：

public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        // 第一次遍历，复制节点
        for (Node node = head; node != null; node = node.next.next) {
            Node interNew = new Node(node.val);
            // 更改指向，新旧节点串一起
            interNew.next = node.next; 
            node.next = interNew;
        }
        // 第二次遍历，更新random指针
        for (Node node = head; node != null; node = node.next.next) {
            Node interNode = node.next;
            // 修改复制节点的random指针
            // 加上特判，若为空代表random指向空，无next
            interNode.random = (node.random != null) ? node.random.next : null;
        }
        // 创建新链表头结点
        Node newHead = head.next;
        // 第三次遍历，剔除新节点，加入新链表
        for (Node node = head; node != null; node = node.next) {
            Node interNode = node.next;
            // 更改旧节点指向旧节点
            node.next = node.next.next;
            // 更改新节点指向新节点
            // 加上特判，若为尾结点则next为空
            interNode.next = (interNode.next == null) ? null : interNode.next.next;

        }
        return newHead;
    }