【Leetcode】Copy List with Random Pointer

A linked list is given such that each node contains an additional random pointer which could point to any node in the list or null.

Return a deep copy of the list.

题意：存在一个链表，里面有两个指针，一个指针指向下一节点，另一指针指向链表的任意节点或者NULL，要求是深复制一个完全一样的链表并返回。

思路：此题一开始的思路是先遍历链表，遍历一个节点新建一个节点，然后可以指定next指针，当整个链表都完成初始化后，再新旧两个表逐个遍历random指针，这样可以实现所要的功能，但是超时了。

后来没想到什么好的方式，就查了一下资料，发现可以这样做，如图：



然后在上图的基础上进行如下两步

1、构建新链表的random指针：比如new1->random = new1->random->random->next, new2->random = NULL, new3-random = NULL, new4->random = new4->random->random->next

2、恢复原始链表：根据最开始保存的原始链表next指针映射关系恢复原始链表

该算法时间空间复杂度均为O(N)。

为了保存最初的链表顺序，声明了一个vector，用于指定恢复原始链表。代码如下：/**
* Definition for singly-linked list with a random pointer.
* struct RandomListNode {
* int label;
* RandomListNode *next, *random;
* RandomListNode(int x) : label(x), next(NULL), random(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
if(head==NULL)
return NULL;
RandomListNode *Head = new RandomListNode(head->label);
RandomListNode *p = head;
RandomListNode *q = Head;
vector<RandomListNode*> backup;
backup.push_back(p);
while(p->next)
{
RandomListNode *temp = p;
p = p->next;
backup.push_back(p);
RandomListNode *node=new RandomListNode(p->label);
temp->next = q;
q->next = node;
q->random = temp;
q = node;
}
p->next = q;
q->random = p;
q = Head;
while(q)
{
if(q->random->random)
q->random = q->random->random->next;
else
q->random = NULL;
q = q->next;
}
for(int i=0;i<backup.size()-1;i++)
{
backup[i]->next = backup[i+1];
}
backup[backup.size()-1]->next = NULL;
return Head;
}
};