leetcode138. 复制带随机指针的链表

来源:138. 复制带随机指针的链表 - 力扣（LeetCode）

1. 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。

题解接口:

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
    
}

2.代码思路:

2.1拷贝节点插入到原节点的后面

复制节点：遍历原链表，对于每个节点，创建一个副本节点，并将其插入到原节点的后面。

我们一步一步分解来做，首先malloc一个新的节点，然后让copy指针接收，让原链表第一个节点里面的val值赋值给新malloc出来的链表。

最后记得将cur=next，让cur指向next,循环条件是cur不为NULL，再次回到循环，重复①②③④⑤⑥⑦的步骤

这是链表的最后情况。

2.2控制拷贝节点的random

设置random指针：遍历链表，对于每个原节点，设置对应副本节点的random指针。

如果原节点的random指针为NULL，则副本节点的random指针也设置为NULL；
否则，副本节点的random指针设置为原节点的random指针指向的节点的副本节点。

分解动作：

①把cur指针重新指向原链表头节点(head)

②进入while循环，条件是cur不为NULL,定义一个新指针copy然后让其指向新组成的链表头节点的下一个节点cur->next

③ 如果原链表的random域指向的地址为NULL，那么新节点的random域指向NULL，

如果原链表的random域指向的地址不为NULL，那么此时将此时cur->random->next的地址赋值给新节点的copy->random

④将copy->next赋值给cur

循环①②③④步,结束条件是cur指向NULL

这是最终情况.

2.3拷贝节点解下来尾插组成拷贝链表，恢复原链表

分离链表：遍历合并后的链表，将链表分离为原链表和副本链表。同时，恢复原链表的next指针，使其指向原链表的下一个节点；同时，构建副本链表，通过尾插法将副本节点依次添加到副本链表的末尾。

尾插:

恢复链表

循环条件依然是cur不为NULL，当cur指向NULL,循环结束直接返回副本链表的头节点copyHead

代码实现:

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
    //1.拷贝节点插入在原节点的后面
    struct Node* cur=head;
    while(cur)
    {
    struct Node* copy=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    copy->val=cur->val;

    struct Node* next= cur->next;
    //插入
    cur->next=copy;
    copy->next=next;

    cur=next;
     }
    //2.控制拷贝节点的random
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy=cur->next;
        if(cur->random == NULL)
        {
            copy->random=NULL;
        }
        else
        {
            copy->random=cur->random->next;
        }
        cur= copy->next;
    }
  
   // 3、拷贝节点解下来尾插组成拷贝链表，恢复原链表
    struct Node*copyHead =NULL,*copyTail=NULL;
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy=cur->next;
        struct Node* next=copy->next;

        //尾插
        if(copyTail == NULL)
        {
            copyHead= copyTail=copy;
        }
    else
    {
        copyTail->next=copy;
        copyTail=copyTail->next;
    }
    //恢复原链表
   cur->next=next;
    cur= next;
    }
    return copyHead;
}

执行: