题目：
138.复制带随机指针的链表
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]]--------后面的数字代表从0开始的下标
输出：[[7, null], [13, 0], [11, 4], [10, 2], [1, 0]]
力扣链接:https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer/
题解源代码：附带应用场景和结果图
#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
#include <assert.h>
#pragma warning (disable:4996)
struct Node {
int val;
struct Node *next;
struct Node *random;
};
typedef struct Node Node;
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {
if (head == NULL)
{
return NULL;
}
//1.将复制的每一个节点接在原节点之后，想想为什么这么做?
//由于复制的节点是malloc出来的，地址是不同于原链表的，random也要是复制链表的随机节点。
//如果没有random，是可以用带头节点直接复制的。
//由于随机地址是无法确定的，只能通过val来寻找，val存在相等的可能，复制random时会出错，
//即使没有相同的val，每次复制fandom时，在复制的链表上查找val，时间复杂度变为O（n²）。
//所以采用这种先复制拼接，然后断开重新链接的方法。
Node* cur = head;
Node* next = head->next;
while (cur)
{
Node*copyNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (copyNode != NULL)
{
copyNode->val = cur->val;
copyNode->random = NULL;
copyNode->next = NULL;
}
if (next != NULL)
{
copyNode->next = next;
cur->next = copyNode;
cur = next;
next = next->next;
}
else
{
copyNode->next = next;
cur->next = copyNode;
cur = next;
}
}
//2.完成复制节点的random，复制节点的random就是原结点的random的下一个。
cur = head;
next = head->next;
while (cur)
{
if (cur->random != NULL)
{
next->random = cur->random->next;
}
else
{
next->random = NULL;
}
cur = next->next;
if (cur != NULL)
{
next = cur->next;
}
}
//3.断开重新分配，还原原链表和复制链表。
cur = head;
next = head->next;
Node*copyhead = next;
while (cur)
{
cur->next = next->next;
cur = cur->next;
if (cur != NULL)
{
next->next = cur->next;
next = cur->next;
}
else
{
next->next = cur;
}
}
return copyhead;
}
int main()
{
Node*n6 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (n6)
{
n6->val = 66;
n6->next =NULL;
}
Node*n5 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (n5)
{
n5->val = 55;
n5->next = n6;
}
Node*n4 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (n4)
{
n4->val = 44;
n4->next = n5;
}
Node*n3 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (n3)
{
n3->val = 33;
n3->next = n4;
}
Node*n2 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (n2)
{
n2->val = 22;
n2->next = n3;
}
Node*head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (head)
{
head->val = 11;
head->next = n2;
}
n6->random = n3;
n5->random = n2;
n4->random = n4;
n2->random = n6;
n3->random = NULL;
head->random = n3;
Node* list = head;
while (head)
{
printf("%10d->", head->val);
head = head->next;
}
printf("NULL\n");
head = list;
while (head)
{
printf("%10p->", head);
head = head->next;
}
printf("NULL\n");
head = list;
while (head)
{
printf("%10p--", head->random);
head = head->next;
}
printf("NULL\n");
head = list;
Node* cpyNode = copyRandomList(head);
Node* cpylist = cpyNode;
while (cpyNode)
{
printf("%10d->", cpyNode->val);
cpyNode = cpyNode->next;
}
printf("NULL\n");
cpyNode = cpylist;
while (cpyNode)
{
printf("%10p->", cpyNode);
cpyNode = cpyNode->next;
}
printf("NULL\n");
cpyNode = cpylist;
while (cpyNode)
{
printf("%10p--", cpyNode->random);
cpyNode = cpyNode->next;
}
printf("NULL\n");
system("pause");
}
图解
