复杂链表的复制

思路：

时间复杂度为O（N）

第一步

按照顺序复制每一个结点，并且把复制过的结点放在被复制结点的next指针后面：

第二步

复制其中的随机指针

第三步

分开上下两个单链表：

/*
struct RandomListNode {
    int label;
    struct RandomListNode *next, *random;
    RandomListNode(int x) :
            label(x), next(NULL), random(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
    {
        if(pHead==NULL) return NULL;
        //按照顺序复制每一个节点
        //不用new，不同指针名指向的是同一个内存空间
        RandomListNode* pnode = pHead;//初始化新的头结点，指向有效的源节点的内存空间
        while(pnode){
            //用new开辟了一个新的内存空间，新指针指向新内存空间，只不过这个内存空间的值是相同的而已
            RandomListNode* temp = new RandomListNode(pnode->label);
            temp->next = pnode->next;//这里的pnode指针指向的就是源节点的内存空间,所以pnode->next == pHead->next
            pnode->next = temp;
            pnode = temp->next;//pnode此时为源链表的下一个结点
        }
        //上面这一步就是在源链表的基础上增加了新节点
        //接下来复制random
        //将源链表节点的random指向的节点复制给新链表的节点
        pnode = pHead;//先回到原链表头结点
        while(pnode){
            RandomListNode* temp = pnode->next;//pnode->next是新链表的头结点
            //pnode->random是原链表节点random指向的节点，他的next是新链表中random指向的节点
            if(pnode->random) temp->random = pnode->random->next;
            pnode = temp->next;
        }
        //分解两个链表
        pnode = pHead;
        RandomListNode* temp;
        RandomListNode* newhead = pHead->next;
        while(pnode->next){
            temp = pnode->next;
            pnode->next = temp->next;
            pnode = temp;
        }
        return newhead;
    }
};

方法二：

空间换时间，哈希表：

/*
struct RandomListNode {
    int label;
    struct RandomListNode *next, *random;
    RandomListNode(int x) :
            label(x), next(NULL), random(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
public:
    RandomListNode* Clone(RandomListNode* pHead)
    {
        if(!pHead) return pHead;
        unordered_map<RandomListNode*,RandomListNode*> m;
        for(RandomListNode* p=pHead;p!=nullptr;p=p->next)
            m[p] = new RandomListNode(p->label);
        for(RandomListNode* p=pHead;p!=nullptr;p=p->next){
            m[p]->random = m[p->random];
            m[p]->next = m[p->next];
        }
        return m[pHead];
    }
};