138. 复制带随机指针的链表-C语言
创始人
2025-05-31 01:54:47
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题目来源:力扣

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]]

 代码:

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {struct Node* cur=head;//链接原链表和新链表while(cur){struct Node* copy=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));copy->val=cur->val;struct Node* next=cur->next;//cur  copy  nextcur->next=copy;copy->next=next;cur=next;}cur=head;//进行random的复制while(cur){struct Node* copy=cur->next;if(cur->random==NULL){copy->random=NULL;}else{copy->random=cur->random->next;}cur=cur->next->next;}cur=head;struct Node* copyhead=NULL;struct Node* copytail=NULL;//断开两个链表的链接while(cur){struct Node* copy=cur->next;struct Node* next=copy->next;if(copyhead==NULL){copyhead=copytail=copy;}else{copytail->next=copy;copytail=copytail->next;}//恢复原链表cur->next=next;cur=cur->next;}return copyhead;
}

 思路:

本题难点在于random的复制,我们不能根据值来进行复制,比如链表为(1,2,3,4,3,3),我们进行复制时如果根据值赋值,那么3的next到底是哪一个3?所以我们要用地址复制,另外,我们使用常规方法的时间复杂度会为N^2,如果要求时间复杂度为N,我们该如何解决?于是就有了如下思路

若原链表为(1,2,3,4),我们在原链表的每一个节点后链接新节点,val和原节点val相同,并且改变新节点的指向为原节点的下一个,即将原链表变为(1,1,2,2,3,3,4,4)

接着,我们要进行random的辅助,新节点的random就可以指向原节点random的next

比如这里我们复制的13的random的就是原来13的random的next,如果原节点的random指向NULL,我们特殊处理即可

最后,我们再将链表断开连接即可,我们用一个新的头节点接收,最后返回即可

 

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