2022.07.20_每日一题-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_60717329/article/details/125891542

此博客主要介绍了如何实现一个复杂的数据结构问题——复制一个带有随机指针的链表。通过创建新的节点并逐步更新next和random指针，最终实现原链表的深拷贝。具体步骤包括复制next指针、复制random指针，以及分离原链表和复制链表。这种方法巧妙地利用了原链表和复制链表的相邻关系，确保了拷贝的正确性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

138. 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 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。

coding

class Solution {
	public Node copyRandomList(Node head) {
		if (head == null) {
			return null;
		}
		// 假设原链表: 1 -> 2 -> 3
		// 1.复制 next 指针: 原始值 -> 新复制出来的节点
		//                => 1 -> 1 -> 2 -> 2 -> 3 -> 3
		Node node = head;
		while (node != null) {
			Node temp = new Node(node.val);
			temp.next = node.next;
			node.next = temp;
			node = node.next.next;
		}
		// 2.复制 random 指针
		// if 原指针的 random 指向节点, 则新指针的 random 为原指针 random 节点的下一个
		// if 原指针的 random 指向 null, 则新指针的 random 指向 null
		node = head;
		while (node != null) {
			node.next.random = node.random == null ? null : node.random.next;
			node = node.next.next;
		}
		
		// 3.分离原链表和复制出来的新链表, 还原原链表
		node = head;
		Node res = head.next;
		Node temp = res;
		while (node != null) {
			node.next = node.next.next;
			node = node.next;
			temp.next = node == null ? null : node.next;
			temp = temp.next;
		}
		return res;
	}
}