138. 随机链表的复制 --力扣 --JAVA

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 X 和 Y 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 0 到 n-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。

解题思路

1. 先排除特殊情况：若链表为null则直接返回null；
2. 使用Map存储原始链表的节点和对应索引；
3. 使用List来存储复制后链表的节点；
4. while循环完成节点复制、next链接和存储；
5. 从Map和List中获取首节点进行第二次遍历;
6. 第二次遍历建立random链接。

代码展示

class Solution {public Node copyRandomList(Node head) {//排除特殊情况if (head == null){return null;}Node ans = new Node(head.val);//需要获取random的索引，所以用map比遍历List要便捷Map<Node, Integer> headMap = new HashMap<>();//只需要根据索引获取对应节点，List本身是有序的，所以不需要用MapList<Node> ansList = new ArrayList<>();int index = 0;headMap.put(head, index);ansList.add(ans);//遍历生成所有节点并存储起来while (head.next != null){head = head.next;ans.next = new Node(head.val);index++;headMap.put(head, index);ansList.add(ans.next);ans = ans.next;}for (Node node : headMap.keySet()){if(headMap.get(node) == 0){head = node;break;}}ans = ansList.get(0);while (head != null && ans != null){Integer num = headMap.get(head.random);Node temp = null;if(num != null){temp = ansList.get(num);}ans.random = temp;head = head.next;ans = ans.next;}return ansList.get(0);}
}