138. 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 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:

img

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

示例3

img

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:

0 <= n <= 1000
-10000 <= Node.val <= 10000
Node.random 为空(null)或指向链表中的节点。

解题思路

这道题重点是保证在新旧节点对应的random_index指向相同位置(序号)的节点

简单点说,假设某节点的random_index指向链表中第3个节点,那么在新链表中对应新节点的random_index也应该指向新链表中第3个节点

所以使用一个HashMap record1先记录旧链表中每个节点和(位置)序号的关联关系,Map<Node, Integer> record1 = new HashMap<>(); key是节点地址,value是位置(序号)。

已上图为例,record1中存储的内容是<node0, 0>, <node2, 2>, <node3, 3>, <node4, 4>, <node5, 5>,

在创建新节点的过程中,再用另一个HashMap record2保存新链表中每个节点的位置(序号)和节点地址的对应关系,Map<Integer, Node> record2 = new HashMap<>();key是位置(序号),value是新节点地址。

在给新链表的每个节点的random赋值时先从record1中取出旧节点random指向的节点序号,再根据这个序号取出新链表中这个序号对应的节点。

关键代码:p1.random = record2.get(record1.get(p2.random));

AC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;
        }

        Map<Node, Integer> record1 = new HashMap<>();
        Map<Integer, Node> record2 = new HashMap<>();
        Node root = new Node(head.val);
        Node p1 = root;
        Node p2 = head;
        p2 = p2.next;
        int i = 0, j = 0;
        record1.put(head, i++);
        record2.put(j++, p1);
        // 遍历旧链表,拷贝信息到新链表中
        while (p2 != null) {
            record1.put(p2, i++);
            p1.next = new Node(p2.val);
            p2 = p2.next;
            p1 = p1.next;
            record2.put(j++, p1);
        }

        p1 = root;
        p2 = head;
        while(p1 != null) {
            // 从record1中取出旧节点random指向的节点序号,再根据这个序号取出新链表中这个序号对应的节点。
            p1.random = record2.get(record1.get(p2.random));
            p1 = p1.next;
            p2 = p2.next;
        }

        return root;

    }
}

评论

Your browser is out-of-date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×