复制复杂链表

题目：

输入一个复杂链表（每个节点中有节点值，以及两个指针，一个指向下一个节点，另一个特殊指针指向任意一个节点），返回结果为复制后复杂链表的head。（注意，输出结果中请不要返回参数中的节点引用，否则判题程序会直接返回空）

解题思路：
首先有三种解法：
第一种就是中规中矩的解法，首先复制next指针的节点，之后再复制random指针的节点，这种解法的缺点是时间复杂度太高，O(n^2).

第二种思路就是以空间换时间，设置一个HashMap用来存储每一个链表的节点，<key, value> 分别为原链表节点、新链表节点，复制的过程还是分两步完成，第一步就是顺着next依次复制，第二步就是复制random指针，如果原链表random指针不为空则从map中取出来，然后设置对应新链表的节点，这样空间复杂度为O(n)，时间复杂度为O(n)。

第三种思路就是在不用辅助空间的情况下实现O(n)的解法，大体步骤还是第二种思路那样两步，不同的是第一步顺着next走的时候我们复制出来的新节点紧接着插入对应的旧节点后面，第二步再复制random指针。最后一步就是将链表拆分成新链表和旧链表两个部分。

代码：

第二种思路代码：

public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead) {
    if (pHead == null) {
        return null;
    }
    RandomListNode p = pHead;
    RandomListNode head = new RandomListNode(-1);
    RandomListNode q = head;
    HashMap<RandomListNode, RandomListNode> hash = new HashMap<>();
    while (p != null) {
        RandomListNode tmp = new RandomListNode(p.label);
        hash.put(p, tmp);
        q.next = tmp;

        q = q.next;
        p = p.next;
    }
    //q = head.next;
    p = pHead;
    while (p != null) {
        if (p.random != null) {
            RandomListNode value = hash.get(p);
            RandomListNode random = hash.get(p.random);
            value.random = random;
        }
        p = p.next;
    }
    return head.next;
}

第三种思路代码：

public static RandomListNode copyRandomList(RandomListNode pHead) {
    if (pHead == null) {
        return null;
    }
    //复制并且插入
    RandomListNode p = pHead;
    while (p != null) {
        RandomListNode tmp = new RandomListNode(p.label);
        tmp.next = p.next;
        p.next = tmp;

        p = tmp.next;
    }
    //复制random指针
    p = pHead;
    while (p != null) {
        if (p.random != null) {
            p.next.random = p.random.next;
        }
        p = p.next.next;
    }
    //拆分链表

    RandomListNode head = pHead.next;
    RandomListNode q = head;
    p = pHead;
    //这个部分需要注意一下
    while (q.next != null) {
        p.next = q.next;
        p = p.next;

        q.next = p.next;
        q = q.next;
    }
    p.next = null; //最后将原来链表的尾部设置为null
    return head;
}
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作者：will_duan
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/willduan1/article/details/53352759
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