[M链表] lc138. 复制带随机指针的链表(模拟+哈希表)

Posted 2021-08-22 Ypuyu

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• • 1. 题目来源
  • 2. 题目解析

1. 题目来源

链接：138. 复制带随机指针的链表

推荐题解：【宫水三叶】一题双解：「哈希表」&「原地算法」

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2. 题目解析

本题还是很经典的。

复制一份单链表只需要从头到尾扫一遍即可，边扫描边复制。

关键本题还有这个随机指针，那么可以用哈希表存储老节点和新拷贝节点的对应关系。即老节点对应新节点，那么通过老节点的随机指针指向的节点，就能找到新节点随机指针应该指向的节点，再对这个指针赋值即可。

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关键本题有一个不用哈希的做法，顺序遍历原链表，每个节点后面拷贝一个节点，链成一个单链表，然后随机指针的下一个也可以直接通过 next 找到。

最后需要将链表拆分，这个指针的操作和写法也是值得学习的。

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时间复杂度：$O(n)$

空间复杂度：$O(1)$、$O(n)$

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代码：

class Solution {
public:
    const int MAX = 1e5+1;
    int maxEvents(vector<vector<int>>& events) {
        vector<vector<int>> left(MAX);      // 初始化 MAX 个一维数组，存每个时间点下的开始任务下标
        for (int i = 0; i < events.size(); i ++ ) left[events[i][0]].push_back(i);

        int ans = 0;
        priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq;
        for (int i = 1; i < MAX; i ++ ) {
            for (int j : left[i]) pq.push(events[j][1]);        // 加入开始的会议，只加入结束时间
            while (pq.size() && pq.top() < i) pq.pop();         // 弹出结束的会议
            if (pq.size()) pq.pop(), ans ++ ;                   // 选择结束时间最早的会议作为该时间点加入
        }

        return ans;
    }
};

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原地算法：

/*
// 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) {
        for (auto p = head; p; p = p->next->next) {     // 在每个原节点后面拷贝一个节点
            auto t = new Node(p->val);
            t->next = p->next;
            p->next = t;
        }

        for (auto p = head; p; p = p->next->next)       // 处理随机指针，注意判空
            if (p->random)
                p->next->random = p->random->next;
        
        // 拆分两链表
        auto dummy = new Node(-1), tail = dummy;
        for (auto p = head; p; p = p->next) {
            auto t = p->next;
            tail = tail->next = t;
            p->next = t->next;
        }

        return dummy->next;
    }
};