复制含有随机指针节点的链表——C++实现

【题目】：

       一种特殊的链表节点类描述如下：

struct RandomListNode
{
	int label;
	struct RandomListNode *next, *random;
	RandomListNode(int x) :
		label(x), next(NULL), random(NULL) {}
};

       RandomListNode类中的label是节点值，next指针和正常的单链表指针中的next指针的意义一样，都指向下一个节点，random指针是RandomListNode类中的新增的指针，这个指针可能指向链表中的任意一个节点，也可能指向NULL。

       给定一个由RandomListNode节点类型组成的五环单链表的头节点pHead，请实现一个函数完成这个链表中所有结构的复制，并返回复制的新链表的头节点。

【解答】：

1：普通解法

      普通解法可以做到时间复杂度为O(N)，空间复杂度为O(N)。

      具体代码如下：

class Solution
{
public:
	RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
	{
		if (pHead == NULL)
		{
			return NULL;
		}
		hash_map hashNode;
		RandomListNode* cur = pHead;
		while (cur != NULL)
		{
			RandomListNode* temp = new RandomListNode(cur->label);
			hashNode[cur] = temp;
			cur = cur->next;
		}
		cur = pHead;
		while (cur != NULL)
		{
			hashNode[cur]->next = hashNode[cur->next];
			hashNode[cur]->random = hashNode[cur->random];
			cur = cur->next;
		}
		return hashNode[pHead];
	}
};

2：进阶解法

      不使用额外的数据结构，只用有限的几个变量，且在时间复杂度为O(N)内完成。

      具体代码如下：

RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
{
	if (!pHead) return NULL;
	RandomListNode *currNode = pHead;
	while (currNode) 
	{
		RandomListNode *node = new RandomListNode(currNode->label);
		node->next = currNode->next;
		currNode->next = node;
		currNode = node->next;
	}
	currNode = pHead;
	while (currNode) 
	{
		RandomListNode *node = currNode->next;
		if (currNode->random) 
		{
			node->random = currNode->random->next;
		}
		currNode = node->next;
	}
	//拆分
	RandomListNode *pCloneHead = pHead->next;
	RandomListNode *tmp;
	currNode = pHead;
	while (currNode->next) 
	{
		tmp = currNode->next;
		currNode->next = tmp->next;
		currNode = tmp;
	}
	return pCloneHead;
};

具体解答可以看左程云著《程序员代码面试指南》。