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【leetcode】138.复制带随机指针的链表

悲伤的猪大肠9 2024-06-04 12:00:02

简介【leetcode】138.复制带随机指针的链表

《力扣》138.复制带随机指针的链表
给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。
构造这个链表的深拷贝。深拷贝应该正好由 n 个全新节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点。
例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。
返回复制链表的头节点。
用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：
val：一个表示 Node.val 的整数。
random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为 null 。
你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

解题思路

总结：题目叫我们深度拷贝链表，链表里包含一个随机生成的指针random，指向链表内其他结点，深度拷贝的过程中，新链表要还原随机生成的指针在原链表中指向的对应位置(新链表指向新链表对应的位置)

本题如果没有随即指针random会变得非常简单，难点在random的拷贝

（第一步）

我们可以将新链表插入到原链表中，新的第一个结点放在原链表的第一个结点后，新的第二个结点放在原的第二个结点后….(以此类推)

插入前

在这里插入图片描述

插入后

在这里插入图片描述

（第二步）由上图中可以了解到

原结点1的random指针指向原结点3，新结点1的random指针指向的是原结点3的next
原结点3的random指针指向原结点2，新结点3的random指针指向的是原结点2的next

（第三步）

将链表分开，并返回新的链表即可

在这里插入图片描述

代码实现⭐

优解

struct Node* BuyNode(int x)		//创建新结点，初始化变量。
{
    struct Node* temp = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    if(temp==NULL)
    {
        perror("malloc:");
    }
    struct Node* NewNode = temp;
    NewNode->next = NULL;
    NewNode->val = x;
    NewNode->random = NULL;
    return NewNode;
}
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {		
    struct Node* cur = head;
    struct Node* rethead = NULL;
    struct Node* rettail = NULL;
    while(cur)		//将新链表插入到原链表中
    {
        struct Node* next = cur->next;
        cur->next = BuyNode(cur->val);
        cur->next->next = next;
        cur = next;
    }
    cur = head;
    while(cur)			//将random进行对应的赋值
    {
        if(cur->random==NULL)
        {
            cur->next->random=NULL;
        }
        else
        {
            cur->next->random = cur->random->next;
        }  
        cur = cur->next->next;
    }
    cur = head;
    while(cur)			//将链表分开
    {
        if(rettail==NULL)
        {
            rethead = rettail = cur->next;
        }
        else
        {
            rettail->next = cur->next;
            rettail = rettail->next;
        }
        cur = cur->next->next;
    }
    return rethead；
}

暴力破解

就是每次都从头遍历记录random是原链表的第几个，然后遍历相同位数在新链表上。

struct Node* BuyNode(int x)
{
    struct Node* temp = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    if(temp==NULL)
    {
        perror("malloc:");
    }
    struct Node* NewNode = temp;
    NewNode->next = NULL;
    NewNode->val = x;
    NewNode->random = NULL;
    return NewNode;
}
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	struct Node* Newhead = NULL;
    struct Node* Newtail = NULL;
    struct Node* phead = head;
    while(phead)
    {
        if(Newtail==NULL)
        {
            Newtail = Newhead = BuyNode(phead->val);
        }
        else
        {
            Newtail->next = BuyNode(phead->val);
            Newtail = Newtail->next;
        }
        phead = phead->next;
    }
    phead = head;
    int count;
    struct Node* newhead = Newhead;
    while(phead)
    {
        count = 0;
        struct Node* temp = phead->random;
        if(temp==NULL)
        {
            newhead->random = NULL;
            newhead = newhead->next;
            phead = phead->next;
            continue;
        }
        struct Node* cur = head;
        while(cur)
        {
            if(temp!=cur)
            {
                cur = cur->next;
                count++;
            }
            else
            {
               break; 
            }
        }
        cur = Newhead;
        while(count--)
        {
            cur = cur->next;
        }
        newhead->random = cur;
        newhead = newhead->next;
        phead = phead->next;
    }
    return Newhead;
}