题目描述

请实现 copyRandomList 函数，复制一个复杂链表。在复杂链表中，每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点，还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。

示例1

示例1
输入

head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

返回值

[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例2

示例2
输入

head = [[1,1],[2,1]]

返回值

[[1,1],[2,1]]

示例3

示例3
输入

head = [[3,null],[3,0],[3,null]]

返回值

[[3,null],[3,0],[3,null]]

示例4

输入

head = []

返回值

[]

解题思路

  1. 不能直接返回 Node 的地址，题目要求是深拷贝而不是浅拷贝。
  2. 在 Node 没有 random 属性的情况下，我们可以很轻松地直接用遍历的方式，用双指针进行深拷贝，前一个指针的 next 就是下一个指针指向的对象的复制件。但多出来一个 random，使得我们使用双指针时无法得知 random 指向的位置，贸然深度拷贝 random，有可能会复制出无限多的同样的对象。
  3. 用 Map 简历 （原对象，新对象）的映射表，当要查找当前 Node 的 random 时，会直接找到 Map 中映射的对象，这样即使指向 random，也不会拷贝出无限多份。

Java代码实现

/**
// 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) {
        HashMap<Node, Node> map = new HashMap<Node, Node>();
        Node cur = head;
        while (cur != null) {
            map.put(cur, new Node(cur.val));
            cur = cur.next;
        }
        cur = head;
        while (cur != null) {
            map.get(cur).next = map.get(cur.next);
            map.get(cur).random = map.get(cur.random);
            cur = cur.next;
        }
        return map.get(head);
    }
}