题目描述：138. 复制带随机指针的链表（中等）

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。

LeetCode做题链接：LeetCode-复制带随机指针的链表

示例 1：
在这里插入图片描述

输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

示例 2：
在这里插入图片描述

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：
在这里插入图片描述

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

提示：

0 <= n <= 1000
-104 <= Node.val <= 104
Node.random 为 null 或指向链表中的节点。

题目接口

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        
    }
}

解题思路

参考题解：图解 138. 复制带随机指针的链表
主要思路：

1.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
2.新节点的随机指针就是原节点的随机指针的next（重点）
3.将两个链表分开，返回新链表

代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        Node p = head;
        //第一步，在每个原节点后面创建一个新节点
        //1->1'->2->2'->3->3'
        while (p != null) {
            Node newNode = new Node(p.val);
            newNode.next = p.next;
            p.next = newNode;
            // p 指向原链表的的下一个结点，然后继续插入
            p = newNode.next;
        }
        p = head;
        //第二步，设置新节点的随机节点
        while (p != null) {
            if (p.random != null) {
                // 新节点的随机指针就是原节点的随机指针的next
                p.next.random = p.random.next;
            }
            // 每次都跳两次
            p = p.next.next;
        }
        // 定义一个新的链表头结点，这个结点的next才是我们需要返回的新链表
        Node dummy = new Node(-1);
        p = head;
        Node cur = dummy;
        //第三步，将两个链表分离
        while (p != null) {
            cur.next = p.next;
            cur = cur.next;
            p.next = cur.next;
            p = p.next;
        }
        return dummy.next;
    }
}