面试题35. 复杂链表的复制（Java）

1 题目

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。

示例 1：

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：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]
示例 3：

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

-10000 <= Node.val <= 10000
Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。
节点数目不超过 1000 。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/fu-za-lian-biao-de-fu-zhi-lcof
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2 Java

2.1 ！方法一（巧妙）

链表的节点间关系处理（比如插入），都是通过while循环（判断节点是否为null），循环内先重建关系，再挪动节点至下一位置

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

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if(head == null)    return null;

        // 在原链表每个空隙插入新节点，对新节点val赋值
        Node node = head;
        while(node != null){
            Node newNode = new Node(node.val);
            newNode.next = node.next;
            node.next = newNode;

            node = node.next.next;
        }
        
        // 对新节点的random关系赋值
        node = head;
        while(node != null){
            node.next.random = (node.random != null) ? node.random.next : null;

            node = node.next.next;
        }

        // 将新旧节点之间next关系拆开
        node = head;
        Node newNode = node.next;
        Node newHead = head.next;
        while(node != null){
            node.next = node.next.next;
            newNode.next = (newNode.next != null) ? newNode.next.next : null;
            
            node = node.next;
            newNode = newNode.next;
        }

        return newHead;
    }
}

2.2 ！方法二（递归）

递归方法得到的是根据参数head复制出的node，将生成的node记录在HashMap中，这样可以避免第二次寻找时（random）再次生成新的节点

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

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
class Solution {
  HashMap<Node, Node> copyNodeMap = new HashMap<Node, Node>();

    public Node copyRandomList(Node head) {
        if(head == null)    return null;

        if(copyNodeMap.containsKey(head))   return copyNodeMap.get(head);

        Node node = new Node(head.val);
        copyNodeMap.put(head, node);

        node.next = copyRandomList(head.next);
        node.random = copyRandomList(head.random);

        return node;
    }
}