【数据结构】[LeetCode138. 复制带随机指针的链表]-Toy模板网

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一.问题描述

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。

OJ链接

二.思路分析

1.拷贝结点

首先拷贝结点，并且将拷贝的结点链接到被拷贝结点的后一个。

【数据结构】[LeetCode138. 复制带随机指针的链表]

代码


struct Node 
{
    int val;
    struct Node *next;
    struct Node *random;
};

typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
    Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        Node* tmp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        tmp->val = cur->val;
        tmp->next = cur->next;
        cur->next = tmp;

        //迭代
        cur = tmp->next;
    }
	

}

2.将random指向相应位置

当老结点random指向NULL时，新结点的random也指向NULL。
否则，将新结点的random指向老结点的random的下一个，即为新结点应指向的结点。

【数据结构】[LeetCode138. 复制带随机指针的链表]

代码

    cur = head;
    while(cur)
    {
        if(cur->random == NULL)
        {
            cur->next->random = NULL;
        }
        else
        {
            cur->next->random = cur->random->next;
        }

        //迭代
        cur = cur->next->next;
    }

3.链接新链表，恢复原链表

将新malloc的结点尾插进入新链表，恢复原链表的链接关系

【数据结构】[LeetCode138. 复制带随机指针的链表]

代码

    //链接新链表，恢复原链表
    Node* NewListHead = NULL;
    Node* NewListTail = NULL;

    cur = head;
    while(cur)
    {
        Node* newnode = cur->next;
        Node* next = newnode->next;

        if(NewListHead == NULL)
        {
            NewListHead = NewListTail = newnode;
        }
        else
        {
            NewListTail->next = newnode;
            NewListTail = newnode;

            cur->next = next;
        }

        //迭代
        cur = next;
    }

    return NewListHead;

三.完整代码

struct Node {
    int val;
    struct Node *next;
    struct Node *random;
};

typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head)
{
    Node* cur = head;
    //拷贝结点
    while (cur)
    {
        Node* tmp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        tmp->val = cur->val;
        tmp->next = cur->next;
        cur->next = tmp;

        //迭代
        cur = tmp->next;
    }

    //链接random
    cur = head;
    while (cur)
    {
        if (cur->random == NULL)
        {
            cur->next->random = NULL;
        }
        else
        {
            cur->next->random = cur->random->next;
        }

        //迭代
        cur = cur->next->next;
    }

    //链接新链表，恢复原链表
    Node* NewListHead = NULL;
    Node* NewListTail = NULL;

    cur = head;
    while (cur)
    {
        Node* newnode = cur->next;
        Node* next = newnode->next;

        if (NewListHead == NULL)
        {
            NewListHead = NewListTail = newnode;
        }
        else
        {
            NewListTail->next = newnode;
            NewListTail = newnode;

            cur->next = next;
        }

        //迭代
        cur = next;
    }

    return NewListHead;
}