链表——复杂链表的复制

题目：

在复杂链表中，每个节点除了一个next引用外还有一个random引用指向链表中的任意结点或者null,实现函数复制该链表。

方法一：HashMap存储结点对信息

第一步：（遍历原链表一次）不考虑random引用，将原链表作为单链表进行复制，并用HashMap将结点的配对信息存储；

第二步：（第二次遍历原链表）设置复制链表上的每个random结点；

总的时间复杂度为O(N)，空间复杂度为O（N）。

代码如下：

/**
* Definition for singly-linked list with a random pointer.
* class RandomListNode {
*     int label;
*     RandomListNode next, random;
*     RandomListNode(int x) { this.label = x; }
* };
*/
import java.util.*;
public class Solution {
    public RandomListNode copyRandomList(RandomListNode head) {
        if(head==null)
            return null;
        //构建一个哈希表
        HashMap<RandomListNode,RandomListNode> map=new HashMap();
        RandomListNode p=head;
        RandomListNode ptemphead=new RandomListNode(0);//创建一个辅助头结点；
        RandomListNode ptemp=ptemphead;
        //对除了random引用外的单链表进行复制，并将结点成对存储在map中；
        while(p!=null)
            {
            RandomListNode node=new RandomListNode(p.label);
            map.put(p,node);  
            ptemp.next=node;
            ptemp=ptemp.next;
            p=p.next;  
        }
          ptemp.next=null;
        //第二次遍历原链表，复制random引用；
        p=head;
        ptemp=ptemphead.next;
        while(p!=null)
            {
            if(p.random!=null)
                {
                ptemp.random=map.get(p.random);
            }
            else
                {
             
4000
  ptemp.random=null;
            }
            p=p.next;
            ptemp=ptemp.next;
        }
        return ptemphead.next;
    }
}

方法二：不使用辅助空间，时间复杂度为O(N)

第一步：复制原始链表每个结点N并创建新节点N'，将N‘链接到N的后面；

第二步：设置复制出来的结点N'的random引用，如果原链表结点N的random指向S，则N'的random引用指向S下一个结点S'；

第三部：把这个长链表拆分成两个链表。

public class Solution {
public RandomListNode Clone(RandomListNode head)
{
if(head == null)
return head;
copyList(head);
copyRandom(head);
return devideList(head);
}
//1.复制节点
public void copyList(RandomListNode head)
{
RandomListNode cur=head;
while(cur!=null)
{
RandomListNode node=new RandomListNode(cur.label);
node.next=cur.next;
cur.next=node;
cur=node.next;
}
}
//2.复制random指针
public void copyRandom(RandomListNode head)
{
RandomListNode cur=head;
while(cur!=null)
{
RandomListNode node=cur.next;
if(cur.random!=null)
node.random=cur.random.next;

cur=cur.next.next;
}
}
//3.拆分链表
public RandomListNode devideList(RandomListNode head)
{
RandomListNode cur=head;
RandomListNode phead=head.next;
while(cur.next!=null&&cur.next.next!=null)
{
RandomListNode node=cur.next;
cur.next=node.next;
cur=cur.next;
node.next=cur.next;
node=node.next;
}
cur.next=null;
return phead;
}
}