【Leedcode】数据结构中链表必备的面试题（第五期）

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1.题目

138. 复制带随机指针的链表： 如下（示例）：

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 。  返回复制链表的头节点。

简单来说：复制原来的链表（新的），返回新链表的头结点

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2.思路+图解

（1）第一步：复制每一个结点，插入到原结点和下一个结点之间

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第一步代码实现 ： 如下（示例）：

//1.第一步：先把原来的拷贝一份
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy -> next = cur -> next;
        cur -> next = copy;
        copy -> val = cur -> val;
        cur = copy -> next;
    }

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（2）第二步：根据原结点random，处理复制结点的random

这里要注意：复制完之后的random所指向的是复制之前random的next，具体如下图！

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第二步代码实现 ： 如下（示例）：

// 2.第二步：把random拷贝过去
    cur = head; 
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur -> next;
        if(cur -> random == NULL)
        {
            copy -> random = NULL;
        }
        else
        {
            copy -> random = cur -> random -> next;
        }
        cur = copy -> next;
    }

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（2）第三步：复制结点解下来连接成一个新链表，恢复原链表链接关系

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第三步代码实现 ： 如下（示例）：

 // 3.第三步：把拷贝结点解下来，链接成新的链表，同时恢复原链表
    cur = head;
    struct Node* copyhead = NULL ,*copytail =NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur -> next;
        struct Node* next = copy -> next;
        if(copytail == NULL)
        {
            copytail = copyhead = copy;
        }
        else
        {
            copytail -> next = copy;
            copytail = copy;
        }
        //恢复原链表的犍
        cur -> next = next;
        cur = next ;
    }

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3.整体源代码

整体源代码 ： 如下（示例）：

struct Node 
{
     int val;
     struct Node *next;
     struct Node *random;
};
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) 
{
    //1.第一步：先把原来的拷贝一份
    struct Node* cur = head;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        copy -> next = cur -> next;
        cur -> next = copy;
        copy -> val = cur -> val;
        cur = copy -> next;
    }
    // 2.第二步：把random拷贝过去
    cur = head; 
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur -> next;
        if(cur -> random == NULL)
        {
            copy -> random = NULL;
        }
        else
        {
            copy -> random = cur -> random -> next;
        }
        cur = copy -> next;
    }
    // 3.第三步：把拷贝结点解下来，链接成新的链表，同时恢复原链表
    cur = head;
    struct Node* copyhead = NULL ,*copytail =NULL;
    while(cur)
    {
        struct Node* copy = cur -> next;
        struct Node* next = copy -> next;
        if(copytail == NULL)
        {
            copytail = copyhead = copy;
        }
        else
        {
            copytail -> next = copy;
            copytail = copy;
        }
        //恢复原链表的犍
        cur -> next = next;
        cur = next ;
    }
    return copyhead;
}

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了【Leedcode】数据结构中链表必备的面试题（第五期）。
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