1. 题目描述

请实现 copyRandomList 函数，复制一个复杂链表。在复杂链表中，每个节点除了有一个 next 指针指向下一个节点，还有一个 random 指针指向链表中的任意节点或者 null。

示例 1：
image.png

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

示例 2：
image.png

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

示例 3：
image.png

  1. 输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
  2. 输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

示例 4：

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

提示：

  • -10000 <= Node.val <= 10000
  • Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。
  • 节点数目不超过 1000 。

    2. 解题思路

    对于这道题目，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
image.png
2）第二步是最关键的一步，用来设置新链表的随机指针
image.png
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
image.png

复杂度分析：

  • 时间复杂度：O(n)，其中 n 是链表中节点的数目，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

    ```typescript /**
    • // 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){

    1.  return null

    }

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

    1.  let newNode = new Node(p.val)
    2.  newNode.next = p.next
    3.  p.next = newNode
    4.  p = newNode.next

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

    1.  if(p.random){
    2.      p.next.random = p.random.next
    3.  }
    4.  p = p.next.next

    } let dummyHead = new Node(-1) p = head let cur = dummyHead // 将两个链表分离 while(p !== null){

    1.  cur.next = p.next
    2.  cur = cur.next
    3.  p.next = cur.next
    4.  p = p.next

    } return dummyHead.next }; ```

    4. 提交结果

    image.png