每日一题（复制带随机指针的链表）

news2025/1/12 16:06:20

每日一题（复制带随机指针的链表）

138. 复制带随机指针的链表 - 力扣（LeetCode）

在这里插入图片描述

思路：

由于每个链表还包含了一个random节点指向了链表中的随机节点，所以并不能直接照搬复制原链表。首先想到的暴力思路是复制一条新的链表。找到原链表的每个节点的random到该节点的相对举例。但是实际上操作起来更复杂。

这里提供另外一个思路：

第一步：创建新节点

在原链表的每个节点之后紧跟着复制一个节点，形成新老节点相间的局面，并且将原链表的每个节点的值赋值给其后创建的节点中，并且将新开辟的节点的random成员的值设置为NULL，如下图：

第二步：设置新节点random的值

创建一个cur指针指向原链表的第一个节点，再创建一个newhead指针指向cur的next；cur指针从head处出发，newhead从head->next处出发。开始遍历链表。这里有一个最重要的关系：当cur->random不为空时，（当cur->random的值为NULL时，则不做改动）满足：cur->random与cur的对应关系与newhead->random和cur->random->next的对应关系时一样的。

就可以根据这些对应关系修改新创建的节点的random的值。接着cur向后移动两步指向下一个原链表中的节点，newhead也向后走两步指向下一个新开辟的节点。如下图所示（红色的是random指针，绿色的是next指针）：新节点之间的random的链接关系和原链表的random的链接关系并没有改变。

第三步：断开链表

创建三个指针cur1和cur2和newhead，cur1从head的next处开始遍历，cur2从head处开始遍历，newhead指针用于记录cur1的起始位置。将原链表的节点和新链表的节点各自分成一条链表。特别注意：这里的遍历迭代的顺序不得交换！在两个指针向后更新的过程中，肯定是cur1->next先为NULL，当cur1->next为NULL时就退出循环，但是此时的cur2的next指针仍然指向的是新开辟的最后一个节点。所以在返回newhead之前，要将cur2->next置为NULL。

代码实现：

	if(head==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    struct Node* cur = head;
    struct Node* curNext = head;
    struct Node* newhead = head;

    //构造相间的节点
    while(cur!=NULL)
    {
        curNext = cur->next;
        struct Node* newnode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        if(newnode== NULL)
         return NULL;
        newnode->val = cur->val;
        newnode->random =NULL;
        //新节点链接在原节点之后
        cur->next = newnode;
        newnode->next = curNext;
        cur = curNext;
    }


    cur = head;
    //复制各自的random
    while(cur!=NULL)
    {
        newhead = cur->next;
        if(cur->random!=NULL)
        {
            newhead->random = cur->random->next;
        }
        cur = cur->next->next;
    }

    //断开
    newhead = head->next;
    struct Node* cur1 = newhead;//cur1用于遍历newnode
    struct Node* cur2 = head;//cur2用于遍历原链表的节点
    while(cur1->next)
    {
        cur2->next = cur2->next->next;
        cur1->next = cur1->next->next;
        cur2 = cur2->next;       
        cur1 = cur1->next;

    }
	//将cur2->next置空
    cur2->next = NULL;
    return newhead;