剑指 Offer 35. 复杂链表的复制（哈希/衍生拆分图解）

题目描述

请实现 copyRandomList 函数，复制一个复杂链表。在复杂链表中，每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点，还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。

题目分析

题中每个节点新增了 random 指针，指向链表中的任意节点或者空。这个 random 指针就意味着在复制时，除了基础的结点创建，还需要创建节点中的 pre.random指针及其指向的节点。

本题难点

在复制链表的过程中构建新链表各节点的 random 引用指向。
在这里插入图片描述

解题

哈希映射

可以将原节点与新节点进行哈希映射，然后再查哈希表去构建每个节点的random指针。时间复杂度O(n) 空间复杂度O(n)

/*** Definition for a Node.* type Node struct {*     Val int*     Next *Node*     Random *Node* }*/ // 哈希表映射  时间复杂度O(n)  空间复杂度O(n)
func copyRandomList(head *Node) *Node {if head == nil {return head}// 新建链表，并将其与原链表结点映射nodeMap := make(map[*Node]*Node, 10)var newHead *Nodevar newCur *Nodecur := headfor cur != nil {node := new(Node)node.Val = cur.ValnodeMap[cur] = nodecur = cur.Nextif newCur == nil{newHead = nodenewCur = newHeadcontinue}newCur.Next = nodenewCur = newCur.Next}// 建立random关系cur = headnewCur = newHeadfor cur != nil {newCur.Random = nodeMap[cur.Random]newCur = newCur.Nextcur = cur.Next        }return newHead
}

衍生+拼接

可以先遍历一遍初始链表，在每个节点后衍生一个新节点，在创建新链表时，新节点的random指向的就是原节点random所指结点后的衍生结点。
初始链表
在这里插入图片描述

衍生结点

在这里插入图片描述

拆分还原链表

构建radom指向
拆分并还原链表
全部拆分并还原

代码实现

/*** Definition for a Node.* type Node struct {*     Val int*     Next *Node*     Random *Node* }*/// 拼装+分解
func copyRandomList(head *Node) *Node {if head == nil {return head}// 拼接子节点，在源节点后衍生新节点cur := headfor cur != nil {node := new(Node)node.Val = cur.ValnextNode := cur.Nextnode.Next = nextNodecur.Next = nodecur = nextNode}// 建立新节点random指向cur = headfor cur != nil {nextNode := cur.Nextif cur.Random != nil {nextNode.Random = cur.Random.Next}cur = nextNode.Next}// 将子节点从原链表中分离cur = headvar newHead *Nodevar newCur *Nodefor cur != nil {nextNode := cur.Nextcur.Next = nextNode.Nextcur = cur.Nextif newCur == nil {newHead = nextNodenewCur = newHeadcontinue}newCur.Next = nextNodenewCur = newCur.Next}return newHead}