剑指35 复杂链表的复制

请实现 copyRandomList 函数，复制一个复杂链表。在复杂链表中，每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点，还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。

 

这题首先思路就比较复杂。

如果直接复制好基础链表，再复制random指针，就需要O(n^2)的时间，比较慢。

如果用哈希表记录下来每个节点的指针，可以化简到O(n)，但是也需要O(n)的辅助空间。

最优方法为先复制每个节点，并插入在原节点后面；然后为每个复制节点建立random指针，这样random的目标直接就是原节点random的下一个节点；最后把复制的节点拆出来即可。

这里有两个点需要注意，一个是一定要留一个dummyhead指针指向链表头，否则会出现返回的是链表尾的情况；

第二个是在复制或者建立random指针时，原指针和copy指针会同步往后移动，要注意先移动原指针，因为最多也是移动为nullptr，同时在移动copy指针前要判断原指针是否已经为null，否则会出现访问null的情况。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* next;
    Node* random;
    
    Node(int _val) {
        val = _val;
        next = NULL;
        random = NULL;
    }
};
*/
class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if(head==nullptr)
            return nullptr;
        return copyeach(head);
    }

    Node* copyeach(Node* head){
        Node* cur=head;
        while(cur!=nullptr){
            Node* copy=new Node(cur->val);
            copy->next=cur->next;
            cur->next=copy;
            cur=copy->next;
        }
        return establish_random(head);
    }

    Node* establish_random(Node* head){
        Node* origin=head,*copied=head->next;
        while(origin!=nullptr){
            if(origin->random!=nullptr){
                copied->random=origin->random->next;
            }
            origin=copied->next;
            if(origin!=nullptr)
                copied=origin->next;
        }
        /*
        Node* temp=head;
        while(temp!=nullptr){
            if(temp->random!=nullptr)
                cout<<"val:"<<temp->val<<",random:"<<temp->random->val<<endl;
            else
                cout<<"val:"<<temp->val<<",null"<<endl;
            temp=temp->next;
        }
        */
        return split(head);
    }

    Node* split(Node* head){
        Node* copied=head->next,*dummyhead=copied;
        while(head!=nullptr){
            head->next=copied->next;
            head=head->next;
            if(head==nullptr)
                break;
            copied->next=head->next;
            copied=copied->next;
        }
        return dummyhead;
    }
};