leetcode:图解复制带随机指针的链表

题目

  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 。
例如,如果原链表中有 X 和 Y 两个节点,其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ,同样有 x.random --> y 。
返回复制链表的头节点。用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示:
val:一个表示 Node.val 的整数。
random_index:随机指针指向的节点索引(范围从 0 到 n-1);如果不指向任何节点,则为 null 。
你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

  • 示例 1:
  • leetcode:图解复制带随机指针的链表_第1张图片
    输入:head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
    输出:[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
  • 示例 2:
    leetcode:图解复制带随机指针的链表_第2张图片
    输入:head = [[1,1],[2,1]]
    输出:[[1,1],[2,1]]
  • 示例 3:
    leetcode:图解复制带随机指针的链表_第3张图片
    输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
    输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]
  • 示例 4:
    输入:head = []
    输出:[]
    解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。

题解

以以下链表为例:
leetcode:图解复制带随机指针的链表_第4张图片

  1. copyNode
    对原有节点进行copy,形成一个新的链表:
    leetcode:图解复制带随机指针的链表_第5张图片
public void copyHead(Node head){
       Node current = head;
       while(current!=null){
           Node next = current.next;
           Node copy = new Node(current.val);
           copy.next = next;
           current.next = copy;
           current = next;
       }
    }
  1. copyRandom
    对random的连接进行copy,则copy节点1指向copy节点4
    leetcode:图解复制带随机指针的链表_第6张图片
public void copyRandom(Node head){
        Node current = head;
        while(current!=null&&current.next!=null){
            if(current.random!=null){
                current.next.random = current.random.next;
            }
            current = current.next.next;
        }
    }
  1. split
    将原有链表和目标链表进行拆分,返回copy的链表即可。
    leetcode:图解复制带随机指针的链表_第7张图片
public Node split(Node head){
        Node result = head.next;
        Node current = head;
        while(current!=null&&current.next!=null){
            Node node = current.next;
            current.next = node.next;
            current = node;
        }
        return result;
    }

完整代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if(head == null){
            return head;
        }
        copyHead(head);
        copyRandom(head);
        return split(head);
    }
    public void copyHead(Node head){
       Node current = head;
       while(current!=null){
           Node next = current.next;
           Node copy = new Node(current.val);
           copy.next = next;
           current.next = copy;
           current = next;
       }
    }
    public void copyRandom(Node head){
        Node current = head;
        while(current!=null&&current.next!=null){
            if(current.random!=null){
                current.next.random = current.random.next;
            }
            current = current.next.next;
        }
    }
    public Node split(Node head){
        Node result = head.next;
        Node current = head;
        while(current!=null&&current.next!=null){
            Node node = current.next;
            current.next = node.next;
            current = node;
        }
        return result;
    }
}

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