Leetcode刷题Python138. 复制带随机指针的链表

Posted 2022-05-16 Better Bench

1 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 。
节点结构为

 class Node:
     def __init__(self, x: int, next: 'Node' = None, random: 'Node' = None):
         self.val = int(x)
         self.next = next
         self.random = random

2 解析

（1）方法一
第一步： 根据遍历到的原节点创建对应的新节点，每个新创建的节点是在原节点后面，比如下图中原节点1不再指向原原节点2，而是指向新节点1

第二步： 是最关键的一步，用来设置新链表的随机指针。
原节点1的随机指针指向原节点3，新节点1的随机指针指向的是原节点3的next
原节点3的随机指针指向原节点2，新节点3的随机指针指向的是原节点2的next

第三步： 新建一条链的头结点，让后将绿色部分的节点取出来赋值到头结点上

（2）方法二
新建一个空字典，key存放原节点，value存放同样的节点，最后返回字典的value即可

注意：
map.get(原节点)，得到的就是对应的新节点
map.get(原节点.next)，得到的就是对应的新节点.next
map.get(原节点.random)，得到的就是对应的新节点.random

3 Python 实现

class Solution:
    # 方法一：在每个节点后复制一个新节点，再分离出来
    '''
    def copyRandomList(self, head):
        if not head:
            return None
        # 新建节点
        p = head
        while p:
            new_node = Node(p.val,None,None)
            new_node.next = p.next
            p.next = new_node
            p = new_node.next
        # 链接随机节点
        p = head
        while p:
            if p.random:
                p.next.random = p.random.next
            p = p.next.next
        p = head
        # 遍历新节点，并赋值到头结点的链接上
        dummy = Node(-1,None,None)
        curr = dummy
        while p:
            curr.next = p.next
            curr = curr.next
            p = p.next.next
        return dummy.next
    '''
    # 方法二：构建字典，key存放原始节点，value存放新节点
    '''
    map.get(原节点)，得到的就是对应的新节点
    map.get(原节点.next)，得到的就是对应的新节点.next
    map.get(原节点.random)，得到的就是对应的新节点.random
    '''
    def copyRandomList(self, head):
        map_dict = 
        p =head
        while  p:
            new_node  = Node(p.val,None,None)
            map_dict[p] = new_node
            p = p.next
        p = head
        while p:
            if p.next:
                map_dict[p].next = map_dict[p.next]
            if p.random:
               map_dict[p].random = map_dict[p.random] 
            p = p.next
        return map_dict[head]