138. 随机链表的复制 --力扣 --JAVA

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 。返回复制

 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 XY 两个节点,其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 xy ,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 0n-1);如果不指向任何节点,则为  null

    你的代码 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

    解题思路

      1. 先排除特殊情况:若链表为null则直接返回null;
      2. 使用Map存储原始链表的节点和对应索引;
      3. 使用List来存储复制后链表的节点;
      4. while循环完成节点复制、next链接和存储;
      5. 从Map和List中获取首节点进行第二次遍历;
      6. 第二次遍历建立random链接。

      代码展示

      class Solution {
          public Node copyRandomList(Node head) {
              //排除特殊情况
              if (head == null){
                  return null;
              }
              Node ans = new Node(head.val);
              //需要获取random的索引,所以用map比遍历List要便捷
              Map<Node, Integer> headMap = new HashMap<>();
              //只需要根据索引获取对应节点,List本身是有序的,所以不需要用Map
              List<Node> ansList = new ArrayList<>();
              int index = 0;
              headMap.put(head, index);
              ansList.add(ans);
              //遍历生成所有节点并存储起来
              while (head.next != null){
                  head = head.next;
                  ans.next = new Node(head.val);
                  index++;
                  headMap.put(head, index);
                  ansList.add(ans.next);
                  ans = ans.next;
              }
              for (Node node : headMap.keySet()){
                  if(headMap.get(node) == 0){
                      head = node;
                      break;
                  }
              }
              ans = ansList.get(0);
              while (head != null && ans != null){
                  Integer num = headMap.get(head.random);
                  Node temp = null;
                  if(num != null){
                      temp = ansList.get(num);
                  }
                  ans.random = temp;
                  head = head.next;
                  ans = ans.next;
              }
              return ansList.get(0);
          }
      }

      image.gif


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