[leetcode] 138.复制带随机指针的链表（C语言）

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 。

示例 1：

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]]

示例 2：

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

示例 3：

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

示例 4：

输入：head = []
输出：[]
解释：给定的链表为空（空指针），因此返回 null。

方法：

第一步：
拷贝出新节点，链接到原节点的后面，拷贝节点的random先不处理。

此部分代码如下：

struct Node* cur=head;
    while(cur)
    {
    
    
        struct Node* copy=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        struct Node* next=cur->next;
        copy->val=cur->val;
        cur->next=copy;
        copy->next=next;
        cur=next;
    }

第二步：
处理拷贝节点的random，每个拷贝节点的random都为原节点的next节点

此部分代码如下：

cur=head;
    while(cur)
    {
    
    
        struct Node* copy=cur->next;
        if(cur->random==NULL){
    
    
            copy->random=NULL;
        }
        else{
    
    
            copy->random=cur->random->next;
        }
        cur=copy->next;
    }

第三步：
将拷贝节点链接在一起，恢复原链表

此部分代码如下：

cur=head;
    struct Node* newhead=NULL,* newtail=NULL;
    while(cur)
    {
    
    
        struct Node* copy=cur->next;
        struct Node* next=copy->next;
        cur->next=copy->next;
       if(newtail==NULL){
    
    
           newhead=newtail=copy;
       }
       else{
    
    
           newtail->next=copy;
           newtail=copy;
       }
       cur=next;
    }

下面给出完整代码：

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
    
    
	struct Node* cur=head;
    while(cur)
    {
    
    
        struct Node* copy=(struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        struct Node* next=cur->next;
        copy->val=cur->val;
        cur->next=copy;
        copy->next=next;
        cur=next;
    }
    cur=head;
    while(cur)
    {
    
    
        struct Node* copy=cur->next;
        if(cur->random==NULL){
    
    
            copy->random=NULL;
        }
        else{
    
    
            copy->random=cur->random->next;
        }
        cur=copy->next;
    }
    cur=head;
    struct Node* newhead=NULL,* newtail=NULL;
    while(cur)
    {
    
    
        struct Node* copy=cur->next;
        struct Node* next=copy->next;
        cur->next=copy->next;
       if(newtail==NULL){
    
    
           newhead=newtail=copy;
       }
       else{
    
    
           newtail->next=copy;
           newtail=copy;
       }
       cur=next;
    }
    return newhead;
}