leetcode刷题(剑指offer)138.随机链表的复制

138.随机链表的复制

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：

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：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

提示：

• 0 <= n <= 1000
• -104 <= Node.val <= 104
• Node.random 为 null 或指向链表中的节点。

本题难点在于random指针的不确定性，如果只是单纯的复制整个链表可以依次拷贝各个节点，然后修改指向，但是随着random指针的加入，我们无法确定，让random指向哪，因此想到使用hash表先将所有的节点映射起来。就拿示例二来说，如下图。

在遍历整个链表之前先将hash表构建完成。在复制链表的时候，我们可以获取到原始链表的random指向的节点，然后将这个节点作为key，从hash表中取出对应的值。再将新节点的random指针指向这个值即可。

代码如下：

public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        // 构建hash表
        Map<Node, Node> map = new HashMap();
        Node cur = head;
        while (cur != null) {
            map.put(cur, new Node(cur.val));
            cur = cur.next;
        }
        cur = head;
        Node res = map.get(cur);
        Node pre = res;
        // 开始遍历整个链表
        while (cur != null) {
            pre.next = map.get(cur.next);
            pre.random = map.get(cur.random);
            pre = pre.next;
            cur = cur.next;
        }
        return res;
    }