LeetCode 138 随机数组的复制

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。

提示：

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

难点

根据常规思路，设a为当前节点，一边遍历数组一边复制，如果此时a.random还没有复制，就会导致复制的数组指向原队列。

考虑使用hash表先将rondom节点存起来，例如 node(1).rondom = (2)，记为 (node(1)，node(2))，时间和空间为O(n)，O(n)

如何优化呢？

不使用hash表存储，我们令先在原队列复制链表，如 1 -> 1’ -> 2 -> 2’ -> 3 -> 3’。这时我们可以通过原节点找到复制节点，而且可以保证遍历过程中不会出现未初始化的情况，需要注意，我们在混合这些节点后，最后需要将复制队列从原队列中剥离，具体代码如下。

代码

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class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        // 在原数组复制节点为1 -> 1' -> 2 -> 2' -> 3 -> 3'
        Node a = head;
        while(a != null) {
            Node nxt = a.next;
            Node node = new Node(a.val);
            a.next = node;
            node.next = nxt;
            a = nxt;
        }
        // 更新复制节点的随机指向
        a = head;
        while(a != null) {
            Node b = a.next;
            Node nxt = a.next.next;
            b.random = a.random != null ? a.random.next : null;
            a = nxt;
        }
        // 剥离复制队列
        a = head;
        Node dummy = new Node(0);
        Node cur = dummy;
        while(a != null) {
            Node b = a.next;
            Node nxt = a.next.next;
            cur.next = b;
            cur = b;
            a.next = nxt;
            a = nxt;
        }
        return dummy.next;
    }
}