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leetcode：随机链表的复制

article 2024/9/20 14:37:55

题目描述

题目链接：138. 随机链表的复制 - 力扣（LeetCode）

题目分析

这个题目很长，但是意思其实很简单：就是一个单链表，每个结点多了一个指针random随机指向链表中的任意结点或者NULL，我们血需要复制这个链表，连同random一起复制下来

思路一

思路一是我们用cur遍历链表，用for循环找random对应的原链表中的random，这个算法找每个random的时间复杂度都是O(N)，整个算法的时间复杂度是O(N^2)

思路二

思路二是分三步走：

将copy结点链接到原结点的next
copy结点的random指向对应原结点random的next
把copy链表拆接下来尾插到新链表

这个思路更优，时间复杂度是O(N)

画图

我们可以简单画图来演示一下这三步：

1.copy结点插入到原结点的next

定义cur遍历链表，用malloc开辟一个copy的空间，然后依次将cur->val赋给copy->val，接着将copy结点插入到cur和cur->next之间，cur走到copy-.>next

2.处理copy结点的random

让cur回到head，经过第一步之后我们知道copy就是cur->next，这里我们分为两种情况：

如果cur->random指向NULL，则copy->next也指向NULL
否则copy->random指向cur->random->next

然后cur走到cur->next->next

3.copy结点拆解下来进行尾插

最后一步就是尾插，定义newhead和tail先指向NULL，cur回到head，copy是cur->next，next保存copy->next

将cpoy尾插到tail，将cur->next接到next恢复原链表，最后返回newhead

代码示例

我们根据思路二来写代码：

/**
 * Definition for a Node.
 * struct Node {
 *     int val;
 *     struct Node *next;
 *     struct Node *random;
 * };
 */

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	//copy结点插入到原结点的后面
    struct Node*cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copy=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy->val=cur->val;
        copy->next=cur->next;
        cur->next=copy;
        cur=cur->next->next;
    }
    //处理copy结点的random
    cur=head;
    while(cur)
    {
        struct Node*copy=cur->next;
        if(cur->random==NULL)
        {
            copy->random=NULL;
        }
        else
        {
            copy->random=cur->random->next;
        }
        cur=cur->next->next;
    }
    //copy结点拆下来尾插
    cur=head;
    struct Node*newhead=NULL,*tail=NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node*copy=cur->next;
        struct Node*next=copy->next;
        if(tail==NULL)
        {
            newhead=tail=copy;
        }
        else
        {
            tail->next=copy;
            tail=tail->next;
        }
        cur->next=next;
        cur=next;
    }
    return newhead;
}

结果同样通过：