leetcode 138随机链表的复制

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/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* next;
    Node* random;
    
    Node(int _val) {
        val = _val;
        next = NULL;
        random = NULL;
    }
};
*/

class Solution {
public:
    unordered_map<Node*,Node*>cacheNode;
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        Node *p = head;
        while(p!=nullptr){
            cacheNode[p] = new Node(p->val);
            p = p->next;
        }
        p = head;
        while(p!=nullptr){
            cacheNode[p]->next = cacheNode[p->next];
            cacheNode[p]->random = cacheNode[p->random];
            p = p->next;
        }
        return   cacheNode[head];
    }
};

这题的方法可以精简成一句话：

先用哈希表建立"原节点 → 新节点"的映射，再根据原链表的 next 和 random 去连接新链表。

方法流程：

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// 第一遍：创建新节点
while (p != nullptr) {
    cacheNode[p] = new Node(p->val);
    p = p->next;
}

// 第二遍：连接 next 和 random
p = head;
while (p != nullptr) {
    cacheNode[p]->next = cacheNode[p->next];
    cacheNode[p]->random = cacheNode[p->random];
    p = p->next;
}

核心映射关系要记住：

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原节点 p         -> cacheNode[p]

原 p->next       -> cacheNode[p->next]

原 p->random     -> cacheNode[p->random]

易错点

最容易错的是第二遍写成：

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cacheNode[p]->next = p->next;       // 错
cacheNode[p]->random = p->random;   // 错

这样新节点又指回原链表了，不是深拷贝。

必须写：

复制代码

cacheNode[p]->next = cacheNode[p->next];
cacheNode[p]->random = cacheNode[p->random];

第二个易错点是：

复制代码

cacheNode[p] = new Node(p->val);

这里只复制了：

复制代码

val

还没有复制 next 和 random，所以必须有第二遍连接。

第三个易错点是理解：

复制代码

cacheNode[p->random]

它不是 random 本身，而是：

原 random 节点对应的新节点。

比如：

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A.random -> C

那么：

复制代码

cacheNode[A]->random = cacheNode[C];

得到：

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A'.random -> C'

复杂度

两次遍历都是 O(n)：

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时间复杂度：O(n)

哈希表存了 n 个映射：

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空间复杂度：O(n)

最后可以直接背这个模板：

复制代码

unordered_map<Node*, Node*> map;

// 1. 创建
map[原节点] = 新节点;

// 2. 连接
map[p]->next = map[p->next];
map[p]->random = map[p->random];

// 3. 返回
return map[head];

口诀：

第一遍造节点，第二遍连关系；所有旧指针，都要通过 map 找到对应的新节点。