leetcode Copy List with Random Pointer



此题要求深拷贝链表，该链表中每个结点额外增加了一个random指针，该random指针或为NULL或指向任意一个结点。

深拷贝&浅拷贝

优快云中较为通俗易懂的比喻：

老师给你们留了作业，你们班只有小明一个人做了，其他人都需要copy他的作业，如果你们都是通过浅拷贝来完成作业，那么就相当与“在你需要的时候，小明会把作业借给你”。

例如：老师要检查小红的作业，小红就去把小明的作业带给老师看，轮到小虎时，小虎就再向小明借。但如果说”把你们的作业全部交上来“，那么你们就完蛋了。

深拷贝就是每个人都实实在在的抄了一份作业，即使老师最后要求大家一起交上去也没有问题。

如果要对一个链表进行深拷贝，则需要创建这个链表中的所有表结点对象，再将这些对象按照原来的关系链接起来，这时存在两条链表，内存中增加了一倍的存储(增加了n个对象引用，以及为这些对象分配的n个空间)。

若为浅拷贝，只是拷贝了一个链表对象引用，并为这个引用分配了相应的空间，内存中仅仅是多了一个对象的引用（4个字节，栈区分配）以及一个对象（堆区分配）。

此题的难点在于节点中的random指针，因为深拷贝是重新开辟的空间，所以，random指针的赋值是一个较大的问题。

下面链接是youku上讲解深拷贝链表的视频，很不错。

http://v.youku.com/v_show/id_XNjU1NzI0NDAw.html

具体思路：

1，在原链表中每个结点的后面copy一个新结点，random先不做处理

2，根据原理可知新建结点的random指针与原结点random指针的关系 ，即：new->random = old->random->next

3，依次拆分链表得到原链表和深拷贝后得到的新链表

如图（图片来自http://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3387000.html）

代码如下：

class Solution
{
public:
	RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head)
	{
		RandomListNode *p, *temp, *copyHead;
		p = head;
		if(head == NULL)
			return head;

		//遍历第一遍copy结点
		while(p!=NULL)
		{
			temp = new RandomListNode(p->label);
			temp->next = p->next;
			p->next = temp;
			p = p->next->next;		
		}

		//遍历第二遍为random赋值
		p = head;
		while(p!=NULL)
		{
			RandomListNode *q = p->next;
			if(p->random == NULL)
				q->random = NULL;
			else
				q->random = p->random->next;
			
			p = p->next->next;		
		
		}

		//遍历第三遍拆分链表
		p = head;
		copyHead = new RandomListNode(0);
		temp = copyHead;
		while(p!=NULL)
		{						
			temp->next = p->next;
			temp = temp->next;
			p->next = p->next->next;	
			p = p->next;			
		}
		
		return copyHead->next;	
	}


};