(Java)链表OJ题---LeetCode 138 复制带随机指针的链表

简介: 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 。

一. 题目描述

题目链接:复制带随机指针的链表


题目: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。


示例:

image.png


自己举一个例子:

image.png



二. 方法一解析及参考代码

我们采用链表相关概念来做,具体的做法分为三大步骤:


1. 复制链表节点进行链接,复制链接完后长这样:


image.png


2. 给复制的新节点赋随机指针域,赋完长这样:

image.png


3. 将复制的新链表从原链表中断开,断开为这样:

image.png



参考代码:

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        //判空操作,如果链表为空直接返回
        if(head == null){
            return head;
        }
        //复制链接
        Node cur = head;
        while(cur != null){
            Node newNode = new Node(cur.val);//以原链表的值new新节点
            newNode.next = cur.next;
            cur.next = newNode;
            cur = newNode.next;
        }
        //给复制的节点赋随机值
        cur = head;
        Node newNode = cur.next;
        while(cur != null){
            if(cur.random != null){
                newNode.random = cur.random.next;
            }
            cur = newNode.next;
            if(cur != null){
                newNode = cur.next;
            }
        }
        //将复制的链表从原链表当中断开
        cur = head;
        Node newHead = cur.next;//新链表头节点
        Node newCur = newHead;//新链表节点的引用
        while(cur != null){
            cur.next = newCur.next;
            cur = newCur.next;
            if(cur != null){
                newCur.next = cur.next;
                newCur = cur.next;
            }
        }
        return newHead;
    }
}


三. 方法二解析及参考代码

我们借助hashmap这一数据结构来做,具体做法分为三大步骤:


1. 遍历原链表,将原链表的节点作为K,新复制的节点作为V,将K与对应的V存入hashmap中,存入之后为这样:

image.png



2. 将hashmap中V的节点依次链接起来,链接后为这样:

image.png



3. 给hashmap中V的节点依次赋随机指针域,完成后为这样:

image.png


参考代码:

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        Map<Node,Node> m = new HashMap<>();
        Node cur = head;
        //hashmap中存放的K-V为:原链表的节点-新复制的节点
        while(cur != null){
            m.put(cur,new Node(cur.val));
            cur = cur.next;
        }
        cur = head;
        while(cur != null){
            m.get(cur).next = m.get(cur.next);//将V中的节点链接起来
            m.get(cur).random = m.get(cur.random);//给V中的节点赋随机指针域
            cur = cur.next;
        }
        return m.get(head);
    }
}


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