Leetcode:138. 复制带随机指针的链表

题目描述

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 。

示例 1：

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]]

示例 2：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

示例 4：

输入：head = []
输出：[]
解释：给定的链表为空（空指针），因此返回 null。

提示：

-10000 <= Node.val <= 10000
Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。
节点数目不超过 1000 。

思路

//TODO：其他思路

思路1

直接在原来的链表位置旁复制，然后遍历分离

代码

/*
// 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) {
        if (head == null){
            return null;
        }
        
        Node pre = head;
        
        while(pre != null){
            Node newNode = new Node(pre.val);
            newNode.next = pre.next;
            pre.next = newNode;
            pre = pre.next.next;
        }
        
        pre = head;
        
        while(pre != null){
            if (pre.next != null && pre.random != null){
                pre.next.random = pre.random.next;
            } else {
                pre.next.random = null;
            }
            pre = pre.next.next;
        }
        
        Node origin = head;
        pre = head.next;
        Node result = head.next;
        
        while(pre != null){
            origin.next = origin.next.next;
            if (pre.next == null){
                pre.next = null;
            }else{
                pre.next = pre.next.next;
            }
            origin = origin.next;
            pre = pre.next;
        }
        
        return result;
    }
}

复杂度分析

思路1时间复杂度

$O(n)$

思路1空间复杂度分析

$O(1)$如果不算结果空间