leecode 剑指 Offer 35. 复杂链表的复制

剑指 Offer 35. 复杂链表的复制

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。

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]]

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。

解法一：

思路参考：https://leetcode-cn.com/problems/fu-za-lian-biao-de-fu-zhi-lcof/solution/lian-biao-de-shen-kao-bei-by-z1m/481293

1. 复制每一个结点，使得复制后的结点都在当前结点的下一个结点，例如A->B-C变成A->A'->B->B'->C->C'

2. 设置每个副本结点的random指针
3.将链表断开，例如A->A'->B->B'->C->C'变成A'->B'->C',且注意这一步应当将原链表复原

/*
// 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;

        // 复制每一个结点，使得复制后的结点都在当前结点的下一个结点，例如A->B-C变成A->A'->B->B'->C->C'
        Node cur = head;
        Node tmp = null;
        while(cur != null){
            tmp = new Node(cur.val);
            tmp.next = cur.next;
            cur.next = tmp;
            cur = tmp.next;
        }

        // 第二步将random指针连接起来
        cur = head; // cur指针复位，重新指向链表头部
        while(cur != null){
            if(cur.random != null){
                cur.next.random = cur.random.next;
            }
            cur = cur.next.next;
        }

        // 第三步将链表断开，例如A->A'->B->B'->C->C'变成A'->B'->C',且注意这一步应当将原链表复原
        Node copyList = head.next, copycur = head.next;

        cur = head;
        while(cur != null){
            cur.next = cur.next.next;
            cur = cur.next;
            if(copycur.next != null){
                copycur.next = copycur.next.next;
                copycur = copycur.next;
            }
        }
        return copyList;
    }
}

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复杂度分析：

时间复杂度：遍历了三次链表，所以时间复杂度为O(3n)

空间复杂度：每个结点都被拷贝了一次，所以空间复杂度为O(n)