分解复杂问题1：复杂链表的复制（深拷贝）

题目描述

输入一个复杂链表（每个节点中有节点值，以及两个指针，一个指向下一个节点，另一个特殊指针random指向一个随机节点），请对此链表进行深拷贝，并返回拷贝后的头结点。（注意，输出结果中请不要返回参数中的节点引用，否则判题程序会直接返回空）

 

思路1分析：三步法

1. 把复制的结点链接在原始链表的每一对应结点后面

       

  2. 把复制的结点的random指针指向被复制结点的random指针的下一个结点

  3. 拆分成两个链表，奇数位置为原链表，偶数位置为复制链表，注意复制链表的最后一个结点的next指针不能跟原链表指向同一个空结点None，next指针要重新赋值None(判定程序会认定你没有完成复制），此时原结点的next结点就是其复制结点。

    

/*
public class RandomListNode {
    int label;
    RandomListNode next = null;
    RandomListNode random = null;

    RandomListNode(int label) {
        this.label = label;
    }
}
*/
public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead) {
        if(pHead == null) {
            return null;
        }
         
        RandomListNode currentNode = pHead;
        //1、复制每个结点，如复制结点A得到A1，将结点A1插到结点A后面；
        while(currentNode != null){
            RandomListNode cloneNode = new RandomListNode(currentNode.label);
            RandomListNode nextNode = currentNode.next;
            currentNode.next = cloneNode;
            cloneNode.next = nextNode;
            currentNode = nextNode;
        }
         
        currentNode = pHead;
        //2、重新遍历链表，复制老结点的随机指针给新结点，如A1.random = A.random.next;
        while(currentNode != null) {
            currentNode.next.random = currentNode.random==null?null:currentNode.random.next;
            currentNode = currentNode.next.next;
        }
         
        //3、拆分链表，将链表拆分为原链表和复制后的链表
        currentNode = pHead;
        RandomListNode pCloneHead = pHead.next;
        while(currentNode != null) {
            RandomListNode cloneNode = currentNode.next;
            currentNode.next = cloneNode.next;
            cloneNode.next = cloneNode.next==null?null:cloneNode.next.next;
            currentNode = currentNode.next;
        }
         
        return pCloneHead;
    }
}

思路二分析：迭代法

思路三分析：哈希表法

哈希算法：实现对数据的快速存取，在记录的存储位置和它的关键字之间建立一个确定的关系，使每个关键字和结构中一个唯一的存储位置相对应，用空间换时间

参考https://blog.csdn.net/xiaoxik/article/details/74926090

首先遍历一遍原链表，创建新链表（赋值label和next），用map关联对应结点；再遍历一遍，更新新链表的next指针、random指针。（注意map中应有NULL ----> NULL的映射）

import java.util.HashMap; 
public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead)
    {
        if(pHead==null) return pHead;
        RandomListNode p=pHead;
        HashMap<RandomListNode,RandomListNode>map=new HashMap();
        //map中存的是(原节点，拷贝节点)的一个映射
        while(p!=null){
            map.put(p,new RandomListNode(p.label));
            p=p.next;
        }
        p=pHead;
        // 将拷贝的新的节点组织成一个链表
        while(p!=null){
            map.get(p).next=map.get(p.next);
            map.get(p).random=map.get(p.random);
            p=p.next;
        }
        return map.get(pHead);
    }
}