【C++】复制带随机指针的链表算法

问题描述： 复制带随机指针的链表

1. 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。
2. 要求返回这个链表的 深拷贝。

STL Map的使用

int main() {
    
    
    map<Node*, int> node_map;
    Node a(5);
    Node b(3);
    Node c(6);
    a.next = &b;
    b.next = &c;
    a.random = &c;
    b.random = &a;
    c.random = &c;
    node_map[&a] = 1; // 将a的地址映射为1
    node_map[&b] = 2; // 将b的地址映射为2
    node_map[&c] = 3; // 将c的地址映射为3
    cout << "a的random指针指向：" << node_map[a.random] << endl;
    cout << "b的random指针指向：" << node_map[b.random] << endl;
    cout << "c的random指针指向：" << node_map[c.random] << endl;
    return 0;
}

结果：

a的random指针指向：3
b的random指针指向：1
c的random指针指向：3

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解决深拷贝的算法：

// 算法写在一个类里
class Solution {
    
    
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
    
    
        map<Node*, int> node_map;
        // 用vector储存新的链表结点，而vector类似数组有id值便于下面的操作
        vector<Node*> node_vec; 
        Node* ptr = head;
        int i = 0;
        while (ptr)
        {
    
    
            node_vec.push_back(new Node(ptr->val));
            node_map[ptr] = i;
            ptr = ptr->next;
            i++;
        }
        node_vec.push_back(0);
        ptr = head;
        i = 0;
        while (ptr) {
    
    
            node_vec[i]->next = node_vec[i + 1];
            if (ptr->random)
            {
    
    
                int id = node_map[ptr->random]; // 根据random找出map对应的id
                node_vec[i]->random = node_vec[id]; // 根据id在vector里找出该结点
            }
            ptr = ptr->next;
            i++;
        }
        return node_vec[0];
    }
};

ps: 教程 https://www.bilibili.com/video/BV1GW411Q77S?t=7029&p=2 的笔记
LeetCode题号： 138