LeetCode 138.复制带随机指针的链表

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题目分析

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 。

解题思路

步骤一：拷贝节点插入到原节点的后面

初始情况：

①先将链表拷贝一层，让头指针cur的next指向一个新创建的拷贝节点，并将拷贝节点的next指向cur没发生变化之前的next。即在每个节点的后面再插入一个与他相同的节点。

cur一直向后走，一直重复①步骤即可得到拷贝节点（图中米黄色线条）

步骤一代码

	//1、拷贝节点插入在原节点的后面
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy->val = cur->val;

        struct Node* next = cur->next;
        //插入
        cur->next = copy;
        copy->next = next;

        cur = next;
    }

步骤二：控制拷贝节点的random进行连接

②再将拷贝链表的random进行连接，由于原链表中每个节点的next都是拷贝链表中的节点，因此再将原链表中节点的random给拷贝链表的过程中，只需给random的next即可（copy->random = cur->random->next;）（图中紫色线条）

步骤二代码

	//2、控制拷贝节点的random
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;

        if(cur->random == NULL)
        {
            copy->random = NULL;
        }
        else
        {
            copy->random = cur->random->next;
        }

        cur = copy->next;
    }

步骤三：拷贝节点解下来尾插 组成拷贝链表，恢复原链表

③将拷贝出来的链表与原链表进行断开，即将拷贝节点的next指向原节点的next->next->next，即可完成断开。使拷贝链表的节点依次进行尾插，然后恢复原链表，返回拷贝节点的头即可(图中橙色线条)

步骤三代码

	//3、拷贝节点解下来尾插组成拷贝链表，恢复原链表
    struct Node* copyHead = NULL;
    struct Node* copyTail = NULL;

    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;
        struct Node* next = copy->next;

        //尾插
        if(copyTail == NULL)
        {
            copyHead = copyTail = copy;
        }
        else
        {
            copyTail->next = copy;
            copyTail = copyTail->next;
        }

        //恢复原链表
        cur->next = next;

        cur = next;
    }

接口源码

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
	//1、拷贝节点插入在原节点的后面
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy->val = cur->val;

        struct Node* next = cur->next;
        //插入
        cur->next = copy;
        copy->next = next;

        cur = next;
    }

    //2、控制拷贝节点的random
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;

        if(cur->random == NULL)
        {
            copy->random = NULL;
        }
        else
        {
            copy->random = cur->random->next;
        }

        cur = copy->next;
    }

    //3、拷贝节点解下来尾插组成拷贝链表，恢复原链表
    struct Node* copyHead = NULL;
    struct Node* copyTail = NULL;

    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next;
        struct Node* next = copy->next;

        //尾插
        if(copyTail == NULL)
        {
            copyHead = copyTail = copy;
        }
        else
        {
            copyTail->next = copy;
            copyTail = copyTail->next;
        }

        //恢复原链表
        cur->next = next;

        cur = next;
    }

    return copyHead;
}

本道题目有一定的难度，希望烙铁们能够消化理解欧！

总结
以上就是本题讲解的全部内容啦
本文章所在【C/C++刷题系列】专栏，感兴趣的烙铁可以订阅本专栏哦
前途很远，也很暗，但是不要怕，不怕的人面前才有路。
小的会继续学习，继续努力带来更好的作品
创作写文不易，还多请各位大佬uu们多多支持哦