LeetCode 138. Copy List with Random Pointer

Problem

LeetCode 138. Copy List with Random Pointer

1. 题目简述

给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

要求返回这个链表的 深拷贝。

我们用一个由 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 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。

Examples：

输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

2. 算法思路

哈希表（要绕个弯）

首先，这道题的难点在于那个random指针，我们根本无从知晓这个random究竟会指向哪个节点，究竟是已经被我们创建还是未被我们创建。而且每个节点的value值与自己的index顺序也不是对应的，所以不能用传统的数组寻址的方式，而是hashmap。

对于每个节点，我们用原始的node作为key，新建的node作为value，这样，我们只需要先从前向后遍历一次创建所有节点，再从前向后将所有的next和random指向对应节点即可。

O(1)空间复杂度的方法

可以对原链表进行修改，解法见：传送门

3. 解法

HashMap：

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        Map<Node, Node> clone = new HashMap();
        Node ptr = head;

        // create all nodes
        while (ptr != null) {
            clone.put(ptr, new Node(ptr.val));
            ptr = ptr.next;
        }

        // make the next and random pointer to the pright place
        ptr = head;
        while (ptr != null) {
            Node node = clone.get(ptr);
            node.next = clone.get(ptr.next);
            node.random = clone.get(ptr.random);
            ptr = ptr.next;
        }

        return clone.get(head);

    }
}