算法题:复制带随机指针的链表

题目描述: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。

思路:首先改变原来这个链表的结构。在每一个结点之后,复制该结点的一个副本。在第一次遍历完整个链表后,链表中的结点是一份原始、一份拷贝,不过拷贝的结点中除了label和上一个原始结点相同外,random的引用都为null。第二遍从头开始遍历链表,只遍历原始的那些结点。每次检测原始结点中的random是否为null。如果为null,那么原始结点的下一个拷贝结点的random值也为null;否则,原始结点的下一个拷贝结点的random值=原始结点的random.next。为什么这里能快速定位拷贝结点的random值呢?功劳就是我们第一次改变了链表的结构,让链表的结构是一个原始结点,然后紧接是一份拷贝。最后第三次从头遍历,把原始结点们和拷贝出来的结点们分离。
java实现:

/**
 * Definition for singly-linked list with a random pointer.
 * class RandomListNode {
 *     int label;
 *     RandomListNode next, random;
 *     RandomListNode(int x) { this.label = x; }
 * };
 */
public class Solution {
    public RandomListNode copyRandomList(RandomListNode head) {
        if(head==null){
            return null;
        }
        RandomListNode p=head;
        while(p!=null){
            RandomListNode next=p.next;
            RandomListNode copy=new RandomListNode(p.label);
            copy.random=null;
            copy.next=p.next;
            p.next=copy;
            p=next;
        }
        p=head;
        while(p!=null){
            if(p.random==null){
                p.next.random=null;
            }
            else{
                p.next.random=p.random.next;
            }
            p=p.next.next;
        }
        RandomListNode start=head.next;
        p=start;
        RandomListNode q=head;
        while(p!=null && p.next!=null){
            q.next=p.next;
            q=q.next;
            p.next=p.next.next;
            p=p.next;
        }
        q.next=null;
        return start;
    }
}

OVER


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