复制带随机指针的链表
文章目录
[2.将每个 random 指向对应的位置。](#2.将每个 random 指向对应的位置。)
先导知识点：单链表
复制带随机指针链表的要求
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 。
要求：时间复杂度O(N)，空间复杂度O(1)
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 ，即每个节点的相对位置是一样的。
val 是一个整数
next 指向下一个节点
random 指向任意一个节点
例如下面的链表，这个链表复制得到的链表除了每个节点的地址与此链表不同，其他部分必须与这个链表完全相同。
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]
解题思路
此题对时间复杂度和空间复杂度都有了限制，因此不能采用暴力求解的方式。
难点：节点的 random 指针是指向随机的节点，不能使用传统思维模式，所以原始的拷贝链表的方法如果用在这里的话，可能无法处理后续问题。
对于此题采用的方法如下：
- 拷贝所有节点，放在对应原节点的后面。
- 将每个 random 指向对应的位置。
- 将复制的链表解下来，尾插到一起，并将原链表恢复。
每个阶段使用完 cur 都要记得将 cur 置为 head 。
1、拷贝所有节点，并放在对应原节点的后面
每次开辟节点复制并直接尾插在原节点后面即可。
2.将每个 random 指向对应的位置。
当将每个节点的复制节点尾插在原节点的后面之后，那么原节点的 random指向的位置的下一个节点，就是复制后节点的 random 指针要指向的位置。
3.将复制的链表解下来，尾插到一起，并将原链表恢复
先将复制的链表解下来
定义两个链表 copyhead copytail，copyhead 记录新链表的头节点，copytail 负责维护新节点尾插。用copytail 维护尾插的好处是不用每次循环找尾，只需要每次 copytail 后移即可。
然后再将原链表恢复，恢原链表只需要将链表的 next 指向下一个next就可以了。
源码
cpp
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
struct Node* cur = head;
while (cur != NULL)
{
struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
struct Node* next = cur->next;
copy->val = cur->val;
cur->next = copy;
copy->next = next;
cur = next;
}
cur = head;
while (cur != NULL)
{
struct Node* copy = cur->next;
if (cur->random == NULL)
copy->random = NULL;
else
{
copy->random = cur->random->next;
}
cur = copy->next;
}
cur = head;
struct Node* copyhead = NULL, * copytail = NULL;
while (cur != NULL)
{
struct Node* copy = cur->next;
struct Node* next = copy->next;
if (copytail == NULL)
{
copyhead = copytail = copy;
}
else
{
copytail->next = copy;
copytail = copytail->next;
}
cur->next = next;
cur = next;
}
return copyhead;
}这段代码是力扣的核心代码模式，返回复制成功的链表头节点即可。
