Leetcode 刷题

138. 复制带随机指针的链表

  • 难度:中等

题目

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 XY 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 0n-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。

示例1

img

输入:head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出:[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例2

img

输入:head = [[1,1],[2,1]]
输出:[[1,1],[2,1]]

示例 3:

img

输入:head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出:[[3,null],[3,0],[3,null]]示例 4:

示例4:

输入:head = []
输出:[]
解释:给定的链表为空(空指针),因此返回 null。

提示

  • 0 <= n <= 1000
  • -10000 <= Node.val <= 10000
  • Node.random 为空(null)或指向链表中的节点。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

题解

/*
// 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;
}

for(Node* node = head; node; node= node -> next -> next){
Node* tempNode = new Node(node -> val);
tempNode -> next = node -> next;
node -> next = tempNode;
}

for(Node* node = head; node; node = node -> next -> next){
if(node -> random != nullptr){
node -> next -> random = node -> random -> next;
}else{
node -> next -> random = nullptr;
}

}

Node* outputNode = head -> next;
for(Node* node = head; node; node = node -> next){
Node* tempNode = node -> next;
node -> next = node -> next -> next;
tempNode -> next = (tempNode->next != nullptr) ? tempNode->next->next : nullptr;
}
return outputNode;
}
};

复杂度

  • 需要遍历链表,时间复杂度O(n)
  • 原地复制,没有增加额外空间,空间复杂度O(1)

思路

  1. 遍历链表,在每个结点后面插入与其相同的一个结点。
  2. 将随机指针指向对应的新插入的‘复制“节点。
  3. 从倍增后的链表中取出新增,也就是复制的那一半,输出。