138. 复制带随机指针的链表

1. 题目描述

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。

示例 1：

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：

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

示例 3：

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

示例 4：

输入：head = []
输出：[]
解释：给定的链表为空（空指针），因此返回 null。

提示：

• 0 <= n <= 1000
• -10000 <= Node.val <= 10000
• Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。

  2. 解题思路

  对于这道题目，我们可以用三步走来搞定这个问题：

1）第一步，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，比如下图中原节点1不再指向原原节点2，而是指向新节点1

2）第二步是最关键的一步，用来设置新链表的随机指针

上图中，可以看到一个规律

• 原节点1的随机指针指向原节点3，新节点1的随机指针指向的是原节点3的next
• 原节点3的随机指针指向原节点2，新节点3的随机指针指向的是原节点2的next

也就是，原节点i的随机指针(如果有的话)，指向的是原节点j。那么新节点i的随机指针，指向的是原节点j的next。

3）第三步只要将两个链表分离开，再返回新链表就可以了

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表中节点的数目，我们需要遍历整个链表。
• 空间复杂度：O(n)，这里我们只需要常量的空间。

  3. 代码实现

  ```javascript /**
  • // Definition for a Node.
  • function Node(val, next, random) {
  • this.val = val;
  • this.next = next;
  • this.random = random;
  • }; */

/**

• @param {Node} head

• @return {Node} */ var copyRandomList = function(head) { if(!head){

   return null

  }

  let p = head // 在每个原节点后面创建一个新节点 while(p !== null){

   let newNode = new Node(p.val)
   newNode.next = p.next
   p.next = newNode
   p = newNode.next

  } p = head // 设置新节点的随机节点 while(p !== null){

   if(p.random){
       p.next.random = p.random.next
   }
   p = p.next.next

  } let dummyHead = new Node(-1) p = head let cur = dummyHead // 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 dummyHead.next }; ```

  4. 提交结果