链表OJLeetcode 138. 复制带随机指针的链表（集大成者）

Posted 2021-11-23 Bitdancing

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解题思路

此题可以分为三步进行：

1. 拷贝链表的每一个结点，拷贝的结点先链接到被拷贝结点后面
2. 复制随机指针的链接：拷贝结点的随机指针指向被拷贝结点随机指针的下一个位置
3. 拆解链表，把拷贝的链表从原链表中拆解出来

第一步

拷贝链表的每一个结点，拷贝的结点先链接到被拷贝结点后面。

需要注意 copy 结点插入时，指针先后顺序。避免结点 脱钩。

// 将新结点插入到原链表每一个结点后面
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = BuyListNode(cur->val);
        struct Node* next = cur->next;
        
        copy->next = next;
        cur->next = copy;
        // 迭代
        cur = next;
    }

第二步

复制随机指针的链接：拷贝结点的随机指针指向被拷贝结点随机指针的下一个位置。

注意看蓝色画图部分，即为如何查找到random指针。

最终链接结果

// 根据原结点的random，处理复制结点的random
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next, *next = copy->next;
        if(cur->random == NULL)
            copy->random = NULL;
        else
            copy->random = cur->random->next;

        cur = next;
    }

第三步

拆解链表，把拷贝的链表从原链表中拆解出来。

这里使用不带哨兵位的链表构造方法带哨兵位讲解指路 ：分割链表

// 解绑新结点，恢复旧链表连接关系
    struct Node* newhead, *newtail;
    newhead = newtail = NULL;

    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next, *next = copy->next;

        // 对新链
        if(newhead == NULL)
        {
            newhead = copy;
            newtail = copy;
        }
        else
        {
            newtail->next = copy;
            newtail = copy;
        }

        // 对旧链
        cur->next = next;
        cur = next;
    }

具体实现思路和尾插结点无异，不会的可以看这一篇 不带哨兵位单向链表

AC程序

/**
 * Definition for a Node.
 * struct Node {
 *     int val;
 *     struct Node *next;
 *     struct Node *random;
 * };
 */
struct Node* BuyListNode(int x) {
    struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    copy->val = x;
    copy->random = NULL;
    copy->next = NULL;
    return copy;
}

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
	// 将新结点插入到原链表每一个结点后面
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = BuyListNode(cur->val);
        struct Node* next = cur->next;
        copy->next = next;
        cur->next = copy;
        cur = next;
    }

    // 根据原结点的random，处理复制结点的random
    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next, *next = copy->next;
        if(cur->random == NULL)
            copy->random = NULL;
        else
            copy->random = cur->random->next;

        cur = next;
    }

    // 解绑新结点，恢复旧链表连接关系
    struct Node* newhead, *newtail;
    newhead = newtail = NULL;

    cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur->next, *next = copy->next;

        // 对新链
        if(newhead == NULL)
        {
            newhead = copy;
            newtail = copy;
        }
        else
        {
            newtail->next = copy;
            newtail = copy;
        }

        // 对旧链
        cur->next = next;
        cur = next;
    }

    return newhead;
}