随机链表的复制 - LeetCode 热题 32

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今天是《LeetCode 热题 100》系列

发车第 32 天

链表第 11 题

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随机链表的复制
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 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为 null 。

你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

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]]
提示：

0 <= n <= 1000
-10⁴ <= Node.val <= 10⁴
Node.random 为 null 或指向链表中的节点。
难度：💖💖

解题方法

这道题是关于链表的深拷贝，其中每个节点除了有 next 指针外，还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或空节点。我们需要实现一个方法来复制这个链表并返回复制链表的头节点。

我们使用哈希表存储已经创建过的节点，避免重复创建；递归遍历链表进行复制。

创建一个哈希表 mp 用于存储原节点和对应的复制节点。
在递归函数中，首先判断当前节点是否为空，如果为空则返回 null。
然后判断当前节点是否已经被复制过，如果没有，则创建一个新节点，并将原节点和对应的新节点存入哈希表。
接着递归地复制下一个节点和随机指针所指向的节点。
返回复制节点，完成整个递归过程。

Code

/*
// 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 {Map<Node, Node> mp = new HashMap<Node, Node>();public Node copyRandomList(Node head) {if(head == null){return null;}if(!mp.containsKey(head)){Node h = new Node(head.val);mp.put(head, h);h.next = copyRandomList(head.next);h.random = copyRandomList(head.random);}return mp.get(head);}
}