LeetCode 1484. 克隆含随机指针的二叉树（哈希/递归）

文章目录

- 1. 题目
- 2. 解题
- - 2.1 原地算法
  - 2.2 哈希表

1. 题目

给你一个二叉树，树中每个节点都含有一个附加的随机指针，该指针可以指向树中的任何节点或者指向空（null）。

请返回该树的深拷贝。

该树的输入/输出形式与普通二叉树相同，每个节点都用 [val, random_index] 表示：

val：表示 Node.val 的整数
random_index：随机指针指向的节点（在输入的树数组中）的下标；如果未指向任何节点，则为 null 。
该树以 Node 类的形式给出，而你需要以 NodeCopy 类的形式返回克隆得到的树。

示例 1：
在这里插入图片描述

输入：root = [[1,null],null,[4,3],[7,0]]
输出：[[1,null],null,[4,3],[7,0]]
解释：初始二叉树为 [1,null,4,7] 。
节点 1 的随机指针指向 null，所以表示为 [1, null] 。
节点 4 的随机指针指向 7，所以表示为 [4, 3] 其中 3 是树数组中节点 7 对应的下标。
节点 7 的随机指针指向 1，所以表示为 [7, 0] 其中 0 是树数组中节点 1 对应的下标。

示例 2：
在这里插入图片描述

输入：root = [[1,4],null,[1,0],null,[1,5],[1,5]]
输出：[[1,4],null,[1,0],null,[1,5],[1,5]]
解释：节点的随机指针可以指向它自身。

示例 3：
在这里插入图片描述

输入：root = [[1,6],[2,5],[3,4],[4,3],[5,2],[6,1],[7,0]]
输出：[[1,6],[2,5],[3,4],[4,3],[5,2],[6,1],[7,0]]

示例 4：
输入：root = []
输出：[]

示例 5：
输入：root = [[1,null],null,[2,null],null,[1,null]]
输出：[[1,null],null,[2,null],null,[1,null]]

提示：
tree 中节点数目范围是 [0, 1000]
每个节点的值的范围是 [1, 10^6]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/clone-binary-tree-with-random-pointer
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2. 解题

类似题目：LeetCode 138. 复制带随机指针的链表（哈希 / 深拷贝）

2.1 原地算法

先copy整棵树
再链接random

/*** Definition for a binary tree node.* struct Node {*     int val;*     Node *left;*     Node *right;*     Node *random;*     Node() : val(0), left(nullptr), right(nullptr), random(nullptr) {}*     Node(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr), random(nullptr) {}*     Node(int x, Node *left, Node *right, Node *random) : val(x), left(left), right(right), random(random) {}* };*/
class Solution {
public:NodeCopy* copyRandomBinaryTree(Node* root) {if(!root) return NULL;NodeCopy* newroot = new NodeCopy(root->val);build(root, newroot);connect(root, newroot, root, newroot);return newroot;}void build(Node* root, NodeCopy* newroot){if(root->left){NodeCopy* l = new NodeCopy(root->left->val);newroot->left = l;build(root->left, l);}if(root->right){NodeCopy* r = new NodeCopy(root->right->val);newroot->right = r;build(root->right, r);}}void connect(Node* root, NodeCopy* newroot, Node* cur1,  NodeCopy* cur2){if(!cur1) return;if(cur1->random)cur2->random = find(root, newroot, cur1->random);connect(root, newroot, cur1->left, cur2->left);connect(root, newroot, cur1->right, cur2->right);}NodeCopy* find(Node* root, NodeCopy* newroot, Node* rd){if(!root) return NULL;if(root == rd) return newroot;auto l = find(root->left, newroot->left, rd);if(l) return l;auto r = find(root->right, newroot->right, rd);return r;}
};

2.2 哈希表

class Solution {unordered_map<Node*,NodeCopy*> m;
public:NodeCopy* copyRandomBinaryTree(Node* root) {if(!root) return NULL;NodeCopy* newroot = new NodeCopy(root->val);m[root] = newroot;build(root, newroot);connect(root, newroot);return newroot;}void build(Node* root, NodeCopy* newroot){if(root->left){NodeCopy* l = new NodeCopy(root->left->val);newroot->left = l;m[root->left] = l;build(root->left, l);}if(root->right){NodeCopy* r = new NodeCopy(root->right->val);newroot->right = r;m[root->right] = r;build(root->right, r);}}void connect(Node* root, NodeCopy* newroot){if(!root) return;if(root->random)newroot->random = m[root->random];connect(root->left, newroot->left);connect(root->right, newroot->right);}
};