138. 复制带随机指针的链表

一、题目描述

给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

要求返回这个链表的 深拷贝。

我们用一个由 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 。

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]]

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。

提示：

• -10000 <= Node.val <= 10000
• Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。
• 节点数目不超过 1000 。

二、题解

一、解题思路

原地处理，将克隆结点放在原结点后面，在原链表上处理克隆结点的random指针，最后分离两个链表

二、代码

class Solution {
    //原地copy结点并分离
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if(head == null)return null;
        Node node = head;
        //copy所有结点，并作为原节点后驱
        // 1->2->3  ==>  1->1'->2->2'->3->3'
        while(node!= null){
            Node clone = new Node(node.val);
            clone.next = node.next;
            node.next = clone;
            node = clone.next;
        }
        //修改clone结点random指向
        node = head;
        while(node != null){
            node.next.random = node.random == null?null:node.random.next;
            node = node.next.next;
        }
        // 还原原始链表，即分离原链表和克隆链表
        node = head;
        Node ans = head.next;
        while(node.next != null){
            Node next = node.next;
            node.next = next.next;
            node = next;
        }
        return ans;
    }
}