题目描述

给定一个链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

要求返回这个链表的 深拷贝。 

我们用一个由 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 。

样例

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]]

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

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

输入：head = []
输出：[]
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 。

算法分析

• 1、复制所有的点
  用哈希表存储 原来的点 -> 复制后的点，通过遍历整个链表找到所有的点，并把该点进行复制，存入哈希表中
• 2、复制所有的边
  枚举整个哈希表，key表示原来的点，value表示复制后的点，
  • 找到key的next的点，并找到next对应的复制点，将该复制点赋值到value.next中，
  • 找到key的random的点，并找到random对应的复制点，将该复制点赋值到value.random中

时间复杂度 $O(n)$

Java 代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/

class Solution {
    static HashMap<Node, Node> map = new HashMap<Node, Node>();

    public Node copyRandomList(Node head) {
        //将点存入到哈希表中
        Node p = head;
        while(p != null)
        {
            map.put(p, new Node(p.val));
            p = p.next;
        }
        //存边
        for(Map.Entry<Node, Node> entry : map.entrySet())
        {
            Node a = entry.getKey();
            Node b = entry.getValue();

            b.next = map.get(a.next);
            b.random = map.get(a.random);
        }

        return map.get(head);
    }
}