Copy List with Random Pointer

A linked list is given such that each node contains an additional random pointer which could point to any node in the list or null.

Return a deep copy of the list.

class Solution {
public:
    RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
        // Note: The Solution object is instantiated only once and is reused by each test case.
        
        RandomListNode *p = head,*q = NULL,*ret=NULL;
        if(head == NULL) return ret;
        while(p != NULL){
            RandomListNode *cur = new RandomListNode(p->label);
            cur->next = p->next;
            p->next = cur;
            p = cur->next;
        }
        
        p = head;
        ret = head->next;
        while(p != NULL){
            p->next->random = (p->random != NULL)? p->random->next:NULL;
            p = p->next->next;
        }
        p = head;
        while(p!=NULL){
            q = p->next;
            p->next  = q->next;
            q->next = (p->next==NULL)?NULL:p->next->next;
            p = p->next;
        }
        
        return ret;
    }
};

304 ms

方法：转自http://www.cnblogs.com/lautsie/p/3259724.html

一个单链表，其中除了next指针外，还有一个random指针，指向链表中的任意某个元素。如何复制这样一个链表呢？

通过next来复制一条链是很容易的，问题的难点在于如何恰当地设置新链表中的random指针。
很容易想到使用Hash表的做法，先依次遍历原链表，每经过一个节点X，开辟一个新节点Y，然后（key=X的地址，value=Y的地址）存入哈希表。第二次再遍历原链表，根据拓扑结构设置新的链表。需要O(n)的空间，时间也是O(n)。

如果不使用额外的空间，那么要想在旧链表和新链表的对应节点之间建立联系。就要利用链表中多余的指针。
O(n)复杂度，O(1)空间。如图所示，扫描两边即可。

需要复制的链表:

如图所示，ABCD是原来的链表，A’B’C’D’是复制的链表，第一遍扫描顺序复制next指针，把ABCD的next分别指向A’B’C’D’，将A’的next指针指向B，B’的next指针指向C，依次类推：

复制random指针： A’->random=A->random->next

恢复:A->next=A’->next;A’->next=A’->next->next;