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138. Copy List with Random Pointer

思路

题目要求深拷贝一个链表，难点就在于如何处理随机指针的问题。 （其实这题和133. Clone Graph拷贝图是类似的，都需要用一个HashMap来记录节点与其副本的映射关系。）

思路一

可以先不管random指针，遍历一遍链表并进行拷贝，同时用一个HashMap记录节点与其副本的隐射关系。第二次遍历再处理random指针。

思路二

也可以采用DFS的思路进行递归拷贝，这样就和133. Clone Graph中的DFS解法很类似了。

思路三

前两种方法都需要开辟一个HashMap，如果不允许额外开辟空间呢？

我们可以遍历一遍链表，然后将每个节点后接上其对应副本节点（同样是先不管副本节点的random指针），遍历完成后即变成

原链表（省略random，下同）:
1 -> 2 -> 3.
将每个节点后接上其对应副本节点:
1 -> 1' -> 2 -> 2' -> 3 -> 3'.

然后再遍历一遍处理好副本节点的random指针，最后将新的链表拆成新旧两个部分即可。
代码这里就不写了，有兴趣可以去试试。

C++

思路一

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if(!head) return NULL;
        unordered_map<Node*, Node*>mp;
        Node *head_cp = new Node(head -> val);
        mp[head] = head_cp;
        Node *p1 = head_cp, *p2 = head -> next;
        while(p2){
            p1 -> next = new Node(p2 -> val);
            mp[p2] = p1 -> next;

            p1 = p1 -> next; p2 = p2 -> next;
        }
        p1 -> next = NULL;
        
        p1 = head_cp; p2 = head;
        while(p2){
            p1 -> random = mp[p2 -> random];
            p1 = p1 -> next; p2 = p2 -> next;
        }
        
        return head_cp;
        
    }
};

思路二

class Solution {
private:
    Node* DFS(Node *node, unordered_map<Node*, Node *>&mp){
        if(!node) return NULL;
        if(mp.count(node)) return mp[node];
        else{
            Node *node_cp = new Node(node -> val);
            mp[node] = node_cp;
            node_cp -> next = DFS(node -> next, mp);
            node_cp -> random = DFS(node -> random, mp);
            return node_cp;
        }
    }
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if(!head) return NULL;
        unordered_map<Node*, Node*>mp;
        return DFS(head, mp);
        
    }
};