Leetcode 138. 复制带随机指针的链表

1.题目要求

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度拷贝。 

2.解题思路

（1）笔试思路（求速度，拿分数）：使用哈希表

/**
 * Definition for singly-linked list with a random pointer.
 * struct RandomListNode {
 *     int label;
 *     RandomListNode *next, *random;
 *     RandomListNode(int x) : label(x), next(NULL), random(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
        /*(一对一的)哈希表map 空间O(n)*/
        
        //判空
        if(head == NULL) return NULL;
        
        //复制原链表，创建一个新链表，整个过程中两个链表是平行的，通过哈希表关联起来
        map<RandomListNode*,RandomListNode*> map;
        RandomListNode* cur = head;
        
        //创建和原链表一样的结点，利用哈希表建立原链表结点和拷贝结点的一一对应关系
        while(cur!= NULL)
        {
            RandomListNode* copy_cur = new RandomListNode(cur->label) ;
            map[cur]=copy_cur;//下标功能强大，支持任意类型，不只是int
            cur = cur->next;
        }
        
        //重新遍历一次链表，复制next和random关系       
        cur = head;//回到表头
        while(cur != NULL)
        {
            map[cur]->next= map[cur->next];
            map[cur]->random = map[cur->random];
            cur = cur->next;
        }
        return map[head];//返回拷贝的新链表的表头
    }
};


    

（2）面试思路（秀思维分析能力）：不适用哈希表，将空间复杂度降低到O(1)。

 

例如：1——>2——>3
利用下面的这个链接结构省略hash表，建立原链表结点与拷贝的新链表结点的一一对应关系。
1——>1'——>2——>2'——>3——>3'

例如：1-next->2(原表上),由1-next->2-next->2',即可令1'-next->2'

例如：1-random->3（原表上）,由1-random->3-next->3'，即可令1'-random->3'

最后将两个链表分离出来即可，返回新链表的头结点。