给大家推荐一道leetcode上的面试题，这道题的具体讲解在《剑指offer》的P149页有思路讲解，如果你手头有这本书，建议翻阅。
题目链接 here
A linked list is given such that each node contains an additional random pointer which could point to any node in the list or null.
Return a deep copy of the list.
RandomList中，每个节点不光有一个next指针，而且每个链表节点都有一个random指针，随机指向链表中的一个节点，让你复制这个链表，节点的C++定义如下。
/** * Definition for singly-linked list with a random pointer. * struct RandomListNode { * int label; * RandomListNode *next, *random; * RandomListNode(int x) : label(x), next(NULL), random(NULL) {} * }; */
看到这个题目，估计很多人的第一反应是，先把这个单链表复制出来，然后挨个找random指向的节点。仔细想想这样效率很低，复制链表很快，但确定每个节点的random指针就不容易了，用这种方法的话，每找一个random指针，都必须遍历一次链表。时间复杂度O(n^2)。
可能也有人可能会想到时间换空间的方法，用hash把时间复杂度降到O(n)。
当然，还有更省时省空间的方法。
大概思路就是，在原链表的基础上，把每个节点复制一份加的原来节点的后面，然后设置好新节点random指针，在把所有的新节点从原链表中分离出来，构成一个新链表，这个链表就是我们要的原链表的拷贝。
下面有三个函数，第一个明显就是复制新节点并把其加入到被复制节点的后面。第二个，因为新节点的random指针还是指向旧节点的，要把它指向新节点，很简单，因为每个节点的新节点都是在原来的节点之后的。 第三个函数，把新节点从原链表中抽离，构成一个新链表。
这种方法的好处就是，时间复杂度只有O(n)，而且我们不需要额外的空间。
class Solution { public: void CloneNode(RandomListNode *head) { RandomListNode * p = head; while (NULL != p) { RandomListNode * CloneNode = new RandomListNode(p->label); CloneNode->next = p->next; CloneNode->random = p->random; p->next = CloneNode; p = CloneNode->next; } } void ConnectRandomNode(RandomListNode * head) { RandomListNode * p = head; while (NULL != p) { RandomListNode *pclone = p->next; if (NULL != pclone->random) { pclone->random = pclone->random->next; } p = pclone->next; } } RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) { if (NULL == head) return head; CloneNode(head); ConnectRandomNode(head); RandomListNode *pnode = head; RandomListNode *pclonehead = pnode->next; RandomListNode *pclonenode = pnode->next; while (NULL != pnode) { pnode->next = pclonenode->next; pnode = pnode->next; if (NULL != pnode){ pclonenode->next = pnode->next; pclonenode = pclonenode->next; } } return pclonehead; } };
