32.随机链表的复制(学习)
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。
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]]
提示:
0 <= n <= 1000
-104 <= Node.val <= 104
Node.random 为 null 或指向链表中的节点。
解析:
一、在原节点后插入拷贝节点
遍历原链表,并在每个原节点后面插入一个新的拷贝节点。新节点的val与原节点相同,next和random暂时为空。此时,链表变成了原节点 -> 拷贝节点 -> 原节点 -> 拷贝节点 -> …的形式。
二、设置拷贝节点的random指针
再次遍历链表,但这次是两个节点(一个原节点,一个拷贝节点)作为一组一起遍历。对于每组中的拷贝节点,如果原节点的random不是空,则将拷贝节点的random指针指向原节点random的下一个节点(即对应的拷贝节点)。
三、拆分链表
最后,我们需要将原链表和拷贝链表拆分。创建一个哑节点dummy来辅助构建新的链表。然后,再次遍历链表,但这次是将原链表的next指针恢复(即指向下一个原节点),并将拷贝节点链接到新的链表上。
四、返回值
最后,返回哑节点的next,即新链表的头节点。
var copyRandomList = function(head) {
if (!head) return null;
// 第一次遍历:在原节点后复制新节点
let curr = head;
while (curr) {
const newNode = new Node(curr.val, null, null);
newNode.next = curr.next;
curr.next = newNode;
curr = newNode.next;
}
// 第二次遍历:设置复制节点的random指针
curr = head;
while (curr) {
if (curr.random) {
curr.next.random = curr.random.next;
}
curr = curr.next.next;
}
// 第三次遍历:拆分链表,得到复制后的链表
let dummy = new Node(0); // 创建一个哑节点
let currCopy = dummy;
curr = head;
while (curr) {
currCopy.next = curr.next; // curr.next 现在是复制的节点
curr.next = curr.next.next; // 恢复原链表的next指针
currCopy = currCopy.next;
curr = curr.next;
}
return dummy.next; // 返回复制链表的头节点
};