Leetcode刷题之复制带随机指针的链表-Toy模板网

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生命不是安排，而是追求，人生的意义也许永远没有答案，但也要尽情感受这种没有答案的人生。

--弗吉尼亚. 伍尔芙
目录

前言：

🌸一.复制带随机指针的链表

🌅1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面

🍁2.让原结点的random索引到新结点的random上

🌺3.先把原链表给链接起来，然后再开始把复制出来的结点给尾插，组成我们复制出来的链表

4.完整代码

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刷题之复制带随机指针的链表

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刷题之复制带随机指针的链表

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

示例 3：

Leetcode刷题之复制带随机指针的链表

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

做题链接：复制带随机指针的链表

前言：

这道题确实很难想，刚刚看到这题的时候，我自己也是很懵的，想了十分钟吧，没有思路，然后我就直接去看Leetcode官方题解去了，看懂了一些步骤，但是还是有一些细节没有看懂，因为Leetcode官方的题解只是大概的做题方法，其中的细节并没有单独拿出来说，我想必这也是为了防止遇到一点困难就看题解的人，而是还是需要我们思考，理清楚代码其中的道理。但是活人不能被尿憋死，所以我就去B站搜这道题的题解，然后在一个大学生UP主的账号里面看到他讲解了这道题，确实厉害，一遍看懂，非常详细，这篇博客的代码也是UP主，我把链接放在这里，需要的可以去看。
【C语言 Leetcode 138题复制带随机指针的链表】https://www.bilibili.com/video/BV1oP4y1T7XG?vd_source=6ade4414273c0eb7b8c5862cc1e54b71

🌸一.复制带随机指针的链表

我们先说大概的思路，我们不是要复制这个带随机指针的链表吗？
1.我们可以先复制原链表的每一个结点，复制出来的新结点具有原结点的值，但是没有随机指针的指向，因为原结点的随机指针也是随机的。然后我们把复制出来的新结点的链接到原结点的后面，然后把它们全部链接起来，组成一个两倍长的链表。效果图如下：
Leetcode刷题之复制带随机指针的链表

2. 通过第一步，我们就大致有了复制出来链表的雏形，这一步就是把原结点的(random)随机指针索引到新结点的(random)随机指针。具体细节我们等下详解。
3.假设第二步我们已经把原结点的(random)随机指针索引到新结点的(random)随机指针了。
这一步就是把新结点给原结点上取下来，然后依次尾插起来。组成新的复制出来的链表，但是我们不能改变原链表，所以我们还要把原结点打上红叉叉的地方给链接起来，最后返回复制链表的头结点即可。

接下来就是我们具体细节的展示。坐稳了，老铁，老司机准备发车了。

🌅1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面

原链表有几个结点，我们就要复制几个结点，很明显，我们通过循环来实现，每走一步循环我们都要malloc一个新的节点，然后把复制出来的结点链接的原结点上。但是这里的链接还有一个细节要注意。
Leetcode刷题之复制带随机指针的链表

直接上这一步骤的代码：

//1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面
    struct Node*cur=head;//cur指向头结点
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));//malloc新结点
        copynode->val=cur->val;//复制值
        copynode->next=cur->next;
        cur->next=copynode;
        cur=cur->next->next;//因为cur后面链接了一个新的结点，
                            //所以我们要让cur走两步才走到原结点的下一个
    }

🍁2.让原结点的random索引到新结点的random上

这一步就是最难的一步了，如何才能把原结点的random索引到新结点的random上呢？让人很苦恼，但是我们仔细观察一下第一步链接好链表的样子。观察一下原结点随机指针的指向。
Leetcode刷题之复制带随机指针的链表

上代码：

//2.让原结点的random索引到新结点的random上
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;//copynode就复制出来的结点
        if(cur->random==NULL)
        {
            copynode->random=NULL;
        }
        else
        {
            copynode->random=cur->random->next;
        }
        cur=cur->next->next;//这里同样是走两倍距离
    }

🌺3.先把原链表给链接起来，然后再开始把复制出来的结点给尾插，组成我们复制出来的链表

假设我们已经把复制出来的结点的随机指针已经链接好了，接下来就是把原来的结点给链接起来，然后把复制出来的结点取下来，然后再尾插起来。
这个代码实现比较简单。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-440267.html

//3.开始把复制出来的结点给头插，组成我们们复制出来的链表，然后把原链表给链接起来。
    cur=head;
    struct Node*copyhead=NULL;
    struct Node*copytail=NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;
        struct Node*next=copynode->next;
        cur->next=next;
        if(copytail==NULL)//第一次尾插，直接将复制的第一个结点给尾和头
        {
            copyhead=copytail=copynode;
        }
        else
        {
            copytail->next=copynode;//尾插
            copytail=copytail->next;//更新尾
        }
        cur=next;
    }
    return copyhead;
}

4.完整代码

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
	//1.复制结点链接到原本链表每一个结点的后面
    struct Node*cur=head;//cur指向头结点
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));//malloc新结点
        copynode->val=cur->val;//复制值
        copynode->next=cur->next;
        cur->next=copynode;
        cur=cur->next->next;//cur后面链接了一个新的结点，所以我们要让cur走两步才走到原结点的下一个
    }
    //2.让原结点的random索引到新结点的random上
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;//copynode就复制出来的结点
        if(cur->random==NULL)
        {
            copynode->random=NULL;
        }
        else
        {
            copynode->random=cur->random->next;
        }
        cur=cur->next->next;//这里同样是走两倍距离
    }
    //3.开始把复制出来的结点给头插，组成我们们复制出来的链表，然后把原链表给链接起来。
    cur=head;
    struct Node*copyhead=NULL;
    struct Node*copytail=NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node*copynode=cur->next;
        struct Node*next=copynode->next;
        cur->next=next;
        if(copytail==NULL)//第一次尾插，直接将复制的第一个结点给尾和头
        {
            copyhead=copytail=copynode;
        }
        else
        {
            copytail->next=copynode;//尾插
            copytail=copytail->next;//更新尾
        }
        cur=next;
    }
    return copyhead;
}

到了这里，关于Leetcode刷题之复制带随机指针的链表的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！