LC-随机链表的复制、排序链表、合并K个升序链表、LRU缓存

随机链表的复制

为了在 O(n) 时间复杂度内解决这个问题，并且使用 O(1) 的额外空间，可以利用以下技巧：

1. 将新节点插入到原节点后面：我们可以将复制节点插入到原节点后面。例如，如果链表是 A -> B -> C，我们将链表改为 A -> A' -> B -> B' -> C -> C'，其中 A'、B'、C' 是 A、B、C 的拷贝节点。
2. 复制 random 指针：因为复制节点与原节点紧挨在一起，我们可以直接利用原节点的 random 指针，来为新节点复制 random 指针。
3. 拆分链表：最后，我们将原链表和复制链表拆分成两个独立的链表。

/*
// 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;
        }

        //插入新节点到原节点后面
        Node cur = head;
        while(cur != null){
            Node copy = new Node(cur.val);//创建新节点
            copy.next = cur.next;//新节点的next指向原节点的next
            cur.next = copy;//原节点的next指向新节点
            cur = copy.next;//移动到原节点的下一个节点
        }

        //复制random节点
        cur = head;
        while(cur != null){
            if(cur.random != null){
                cur.next.random = cur.random.next;//新节点的random指向原节点random对应的新节点
            }
            cur = cur.next.next;//跳到下一个原节点
        }

        //拆分链表，恢复原链表并生成新链表
        Node newHead = head.next;
        Node copyCur = newHead;
        cur = head;
        while(cur != null){
            cur.next = cur.next.next;//恢复原链表
            if(copyCur.next != null){
                copyCur.next = copyCur.next.next;//更新新链表的next指针
                copyCur = copyCur.next;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return newHead;
    }
}

排序链表