链表之复杂链表的复制

1.本题知识点

   链表，复杂问题分解，复制

2. 题目描述

  输入一个复杂链表（每个节点中有节点值，以及两个指针，一个指向下一个节点，另一个特殊指针指向任意一个节点），返回结果为复制后复杂链表的head。（注意，输出结果中请不要返回参数中的节点引用，否则判题程序会直接返回空）

3. 思路

   主要分3部分：

   ① 复制链表中的每一个节点

   ② 原链表中A指向C，那么新复制的节点A’也指向 C’。

   ③ 拆分长链表，偶数位置上的节点用next连接起来就是复制出来的链表。

   Java版本：

/*
public class RandomListNode {
    int label;
    RandomListNode next = null;
    RandomListNode random = null;

    RandomListNode(int label) {
        this.label = label;
    }
}
*/
public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead)
    {
        cloneNode(pHead);
        updateRandomCloneNode(pHead);
        return splitListNode(pHead);
    }
    
    /**
     * 复制原链表
    */
    public void cloneNode(RandomListNode pHead){
        RandomListNode pNode = pHead;
        while(pNode != null){
            //复制当前节点
            RandomListNode cloneNode = new RandomListNode(pNode.label);
            cloneNode.next = pNode.next;//复制的节点指向原节点的next节点
            cloneNode.random = null;//复制节点的random指针暂时指向为空
            
            pNode.next = cloneNode;//原节点next指向复制节点
            //相当于移动指针操作：已复制完一个节点，转向下一个节点
            pNode = cloneNode.next;
        }
    }
    
    /**
     * 根据原节点的random指针更新复制节点的random
    */
    public void updateRandomCloneNode(RandomListNode pHead){
        RandomListNode curNode = pHead;//当前节点
        while(curNode != null){
            RandomListNode cloneNode = curNode.next;
            //若原节点的random不为空，则更新复制节点的random
            if(curNode.random != null){
                cloneNode.random = curNode.random.next;
            }
            //相当于移动指针操作：已判断完一个节点，转向下一个节点
            curNode = cloneNode.next;
        }
    }
    
   /**
     * 拆分链表,
    */
    public RandomListNode splitListNode(RandomListNode pHead){
        RandomListNode curNode = pHead;//当前节点
        RandomListNode pCloneHead = null;//新节点head
        RandomListNode pCloneNode = null;//新节点指针
        //初始化
        if(curNode != null){
            //这个地方注意 pCloneHead 和 pCloneNode指针同时指向一个地址，
            //遍历时只移动pCloneNode指针，pCloneHead不变
            pCloneHead = pCloneNode = curNode.next;
            curNode.next = pCloneNode.next;
            curNode = curNode.next;
        }
        //注意，有4个指针：当前节点指针和其next指针，新节点指针和其next指针
        //在遍历过程中都要操作这4个指针,其中移动指针是为了继续循环
        while(curNode != null){
            //改变clone节点的next指针
            pCloneNode.next = curNode.next;
            //移动clone节点指针
            pCloneNode = pCloneNode.next;
            //改变当前节点的next指针
            curNode.next = pCloneNode.next;
            //移动当前节点指针
            curNode = curNode.next;
        }
        
        return pCloneHead;
    }
}