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复制带随机指针的链表

题目描述：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。

示例说明请见LeetCode官网。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer/
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解法一：链表遍历

• 首先，如果链表为空，直接返回。
• 否则，按顺序遍历链表，用一个HashMap用来存旧的节点和copy节点映射，遍历过程如下：
  • 如果当前节点已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个；
  • 判断当前节点如果存在random指针，判断当前节点的random已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个。
• 最后，返回copy的链表。

import com.kaesar.leetcode.RandomNode;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class LeetCode_138 {public static RandomNode copyRandomList(RandomNode head) {if (head == null) {return head;}// key为旧节点，value为新节点Map<RandomNode, RandomNode> mappings = new HashMap<>();RandomNode newHead = new RandomNode(-1);RandomNode cur = newHead;// 遍历原链表while (head != null) {// 如果当前节点已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个if (mappings.containsKey(head)) {cur.next = mappings.get(head);} else {cur.next = new RandomNode(head.val);mappings.put(head, cur.next);}// 如果当前节点的random已经copy过，则从mappings中取；否则copy一个if (head.random != null) {if (mappings.containsKey(head.random)) {cur.next.random = mappings.get(head.random);} else {RandomNode randomNode = new RandomNode(head.random.val);cur.next.random = randomNode;mappings.put(head.random, cur.next.random);}}head = head.next;cur = cur.next;}return newHead.next;}public static void main(String[] args) {RandomNode head = new RandomNode(7);RandomNode one = new RandomNode(13);RandomNode two = new RandomNode(11);RandomNode three = new RandomNode(10);RandomNode four = new RandomNode(1);head.next = one;head.random = null;one.next = two;one.random = head;two.next = three;two.random = four;three.next = four;three.random = two;four.next = null;four.random = head;System.out.println("copy之前的链表");RandomNode cur = head;while (cur != null) {System.out.println("val: " + cur.val + " | next: " + (cur.next == null ? "null" : cur.next.val) + " | random: " +(cur.random == null ? "null" : cur.random.val));cur = cur.next;}RandomNode result = copyRandomList(head);System.out.println("copy之后的链表");RandomNode newCur = result;while (newCur != null) {System.out.println("val: " + newCur.val + " | next: " + (newCur.next == null ? "null" : newCur.next.val) + " | random: " +(newCur.random == null ? "null" : newCur.random.val));newCur = newCur.next;}}
}

【每日寄语】 年轻的朋友们，当你们发现自己的专业自己走一条路不通的时候，不要拒绝其他的方向，因为很多时候，正是你陌生的那条路带给你光明。