133. 克隆图

给你无向 连通 图中一个节点的引用，请你返回该图的 深拷贝（克隆）。

图中的每个节点都包含它的值 val（int） 和其邻居的列表（list[Node]）。

class Node {
    public int val;
    public List neighbors;
}
 

测试用例格式：

简单起见，每个节点的值都和它的索引相同。例如，第一个节点值为 1（val = 1），第二个节点值为 2（val = 2），以此类推。该图在测试用例中使用邻接列表表示。

邻接列表 是用于表示有限图的无序列表的集合。每个列表都描述了图中节点的邻居集。

给定节点将始终是图中的第一个节点（值为 1）。你必须将 给定节点的拷贝 作为对克隆图的引用返回。

示例 1：

 

输入：adjList = [[2,4],[1,3],[2,4],[1,3]]
输出：[[2,4],[1,3],[2,4],[1,3]]
解释：
图中有 4 个节点。
节点 1 的值是 1，它有两个邻居：节点 2 和 4 。
节点 2 的值是 2，它有两个邻居：节点 1 和 3 。
节点 3 的值是 3，它有两个邻居：节点 2 和 4 。
节点 4 的值是 4，它有两个邻居：节点 1 和 3 。
示例 2：

 

输入：adjList = [[]]
输出：[[]]
解释：输入包含一个空列表。该图仅仅只有一个值为 1 的节点，它没有任何邻居。
示例 3：

输入：adjList = []
输出：[]
解释：这个图是空的，它不含任何节点。
示例 4：

 

输入：adjList = [[2],[1]]
输出：[[2],[1]]
 

提示：

节点数不超过 100 。
每个节点值 Node.val 都是唯一的，1 <= Node.val <= 100。
无向图是一个简单图，这意味着图中没有重复的边，也没有自环。
由于图是无向的，如果节点 p 是节点 q 的邻居，那么节点 q 也必须是节点 p 的邻居。
图是连通图，你可以从给定节点访问到所有节点。

解题思路

1. 用set集合把已经入队过的元素加入，确保每个元素入队一次
2. 用map集合存放遍历过的子结点，当结点的子节点列表中的结点和下次出队的结点是同一个结点时，直接从map取出，不用重新new新的结点
3. 用map集合存放出队的结点，当结点的子节点列表需要加入的结点在map存在时，就直接从map取出

class Node {
    public int val;
    public List neighbors;
    public Node() {
        val = 0;
        neighbors = new ArrayList();
    }
    public Node(int _val) {
        val = _val;
        neighbors = new ArrayList();
    }
    public Node(int _val, ArrayList _neighbors) {
        val = _val;
        neighbors = _neighbors;
    }
}
class Solution {
      static Mapmap;
    static SetisPoll;
    static public Node cloneGraph(Node node) {
        if(node==null)
            return null;
        map=new HashMap();
        isPoll=new HashSet();
        Queue queue = new LinkedList();
        queue.offer(node);
        Node result=null;
        int flag=0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            Node current = queue.poll();
              if(isPoll.contains(current.val))
                continue;
            System.out.print(current.val+" : ");
            isPoll.add(current.val);
            //copy 新出队结点，如果map已经有该结点直接从map找，没有则重新new
            Node newNode=null;
            if(map.containsKey(current.val)){
                newNode=map.get(current.val);
            }else{
                newNode=new Node(current.val);
            }
            map.put(current.val,newNode);
            newNode.neighbors=new LinkedList();
            if(flag==0) {
                result = newNode;
                flag=1;
            }
            List neighbors = current.neighbors;
            for (Node e:neighbors){
                System.out.print(e.val+" ");
                //copy 为出队结点的子节点列表插入元素
                Node ZinewNode=null;
                if(map.containsKey(e.val)){
                    ZinewNode= map.get(e.val);
                }else {
                    ZinewNode=new Node(e.val);    
                }
                newNode.neighbors.add(ZinewNode);
                //用Map集合存放已经加入到某个结点的子结点,当需要copy该结点时，直接从map找，找不到再重新new
                map.put(e.val,ZinewNode);
                    queue.offer(e);
            }
            System.out.println();
        }
        return result;
    }
    
}