class Solution {

    private static ListNode copyAndMerge(ListNode head) {
        ListNode p = head;
        ListNode next;
        ListNode copy;

        while (p != null) {
            next = p.next;
            copy = new ListNode(p.val + 3);
            p.next = copy;
            copy.next = next;
            p = next;
        }

        p = head;

        while (p != null) {
            copy = p.next;
            next = copy.next;
            if (p.rand != null) {
                copy.rand = p.rand.next;
            }
            p = next;
        }

        return head;

    }

    private static ListNode splite(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        ListNode p1 = head;
        ListNode p2 = head.next, result = p2;
        ListNode next;

        while (p1 != null) {
            next = p1.next.next;

            p1.next = next;
            p2.next = next == null ? null : next.next;

            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next;
        }

        return result;

    }

    private static ListNode function(ListNode head) {
        ListNode n = copyAndMerge(head);
        return splite(n);
    }

    private static void print(ListNode head) {
        while (head != null) {
            System.out.println(head.val);
            head = head.next;
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        ListNode n1 = new ListNode(1);
        ListNode n2 = new ListNode(2);
        ListNode n3 = new ListNode(3);
//        ListNode n4 = new ListNode(5);
//        ListNode n5 = new ListNode(1);
        n1.next = n2;
        n2.next = n3;

        n1.rand = n3;
        n3.rand = n1;
//        n3.next = n4;
//        n4.next = n5;

        ListNode head = function(n1);

        print(head);

    }
}

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode rand;
    ListNode(int x) { val = x; }
}