算法总结之 复制含有随机指针节点的链表

一种特殊的链表节点类描述如下：

  public class Node{

     public int value;

    public Node next;

    public Node rand;

  

   public Node(int data){

      this.value = data

 }

}

 rand指针是Node类中的新增的指针，这个指针可能指向链表中任意的一个节点，也可能指向null

首先介绍普通解法：

  使用哈希表

 首先从左到右遍历链表，对每个节点都复制生成相应的副本节点

key 1  value 1`

package TT;

import java.util.HashMap;



public class Test95 {

    public class Node{
        public int value;
        public Node next;
        public Node rand;

        public Node(int data){
            this.value=data;
        }
        
    }
    
    
    
    
    public Node copyListWithRand1(Node head){
        
        HashMap<Node, Node> map=new HashMap<Node, Node>();
        Node cur=head;
        while(cur != null){
            map.put(cur, new Node(cur.value));
            cur=cur.next;
        }
        cur=head;
        while(cur!=null){
            map.get(cur).next=map.get(cur.next);
            map.get(cur).rand=map.get(cur.rand);
            cur=cur.next;
        }
        return map.get(head);
    }
    
    
}

 介绍进阶做法：

 不适用哈希表来保存对应关系，只用有限的几个变量完成所有的功能。

 1、首先从左到右遍历链表，对每个节点cur都复制生成相应的副本节点copy，然后把copy放在cur放在cur和下一个要遍历节点的中间

 2、再从左到右遍历链表，在遍历时设置每一个副本节点的rand指针

     这样： 每个节点的副本节点都在自己的后一个，所以此时通过next就可以找到 以这种方式可以设置每一个副本节点的rand指针

                然后将其分离

package TT;



public class Test96 {

    public class Node{
        public int value;
        public Node next;
        public Node rand;

        public Node(int data){
            this.value=data;
        }
        
    }
    
    
    public Node copyListWidthRand2(Node head){
         
          if(head==null){
              return null;
          }
          Node cur= head;
          Node next=null;
          
          while(cur!=null){
              next=cur.next;
              cur.next=new Node(cur.value);
              cur.next.next=next;
              cur=next;
          }
          
          cur=head;
          Node curCopy = null;
          while(cur!=null){
              next=cur.next.next;
              curCopy=cur.next;
              curCopy.rand=cur.rand != null?cur.rand.next:null;
              cur=next;
          }
          
          
          Node res = head.next;
          cur=head;
          
          while(cur!=null){
              
              next=cur.next.next;
              curCopy=cur.next;
              cur.next=next;
              curCopy.next =next !=null?next.next:null;
              cur=next;
              
          }      
          return res;    
    }
}