138. 复制带随机指针的链表

给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

要求返回这个链表的深拷贝。 

 

示例：

 

输入：

{"$id":"1","next":{"$id":"2","next":null,"random":{"$ref":"2"},"val":2},"random":{"$ref":"2"},"val":1}

解释：

节点 1 的值是 1，它的下一个指针和随机指针都指向节点 2 。

节点 2 的值是 2，它的下一个指针指向 null，随机指针指向它自己。

 

提示：

你必须返回给定头的拷贝作为对克隆列表的引用。

 

来源：力扣（LeetCode）

链接：https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer

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原链表

 

 

新链表

 

 

 

根据random的地址获得节点位置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

有了节点位置，就可以设置 new_node->random

 

 

 

random指向NULL，new_node->random->NULL

 

class Node {
public:
    int val;
    Node *next;
    Node *random;
    
    Node(int _val) : val(_val), next(NULL), random(NULL) {}
};

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        map<Node *, int> node_map;//当前节点及其编号的映射
        vector<Node *> node_vec;
        Node *ptr = head;
        
        int i = 0;
        while (ptr) { //初始化
            node_vec.push_back(new Node(ptr->val));
            node_map[ptr] = i;
            ptr = ptr->next;
            ++i;
        }
        node_vec.push_back(0);
        
        ptr = head;
        i = 0;
        while (ptr) {
            node_vec[i]->next = node_vec[i+1];
            if (ptr->random) {
                int id = node_map[ptr->random];
                node_vec[i]->random = node_vec[id];
            } else {
                node_vec[i]->random = NULL;
            }
            ptr = ptr->next;
            ++i;
        }
        return node_vec[0];
    }
};

测试

int main(int argc, const char * argv[]) {
    Node a(1);
    Node b(2);
    Node c(3);
    Node d(4);
    Node e(5);
    a.next = &b;
    b.next = &c;
    c.next = &d;
    d.next = &e;
    a.random = &c;
    b.random = &d;
    c.random = &c;
    e.random = &d;
    
    Solution solve;
    Node *head = solve.copyRandomList(&a);
    while (head) {
        cout <<"head->val:" <<head->val <<' ';
        if (head->random) {
            cout <<"head->random->val:" <<head->random->val <<endl;
        } else {
            cout <<"head->random->NULL" <<endl;
        }
        head = head->next;
    }

    return 0;
}