前言

这是力扣里的一道经典链表题，据说掌握此题你对链表的理解能力就是优秀水平了

题目

/*** Definition for a Node.* struct Node {*     int val;*     struct Node *next;*     struct Node *random;* };*/
struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {}

解题思路

思路一

要复制一个链表是简单的，但这个是带有随机指针的链表，你不能确定单节点的随机指针指向哪个，这就需要动一下脑筋了。可以发现这本身是一个单链表，即链表是单向链接的，随机指针指向的节点也都是单链表内的一个节点，所以我们可以采取一个数组来记忆每个单向节点中的random是指向第几个节点（这样同时可以避免一个问题，用val值标记的话如第二个节点和第五个节点（val 均为1），就难以分辨val=11节点的random应指向哪里，而采用顺序表进行存储random指向可以解决此问题）
如何实现？
如找到第三个节点（val=11）的random指向，就要采用嵌套循环，一个循环遍历链表random指向，一个循环存储到数组中对应位置。如图示：

但这样会有一个问题，时间复杂度为O(N^2), 要优化到O(N),就不能有两个嵌套循环。

思路2

如果我们复制一遍原单向链表，将新单链表与原单链表进行链接，是不是就可以通过仅遍历一遍将原单链表的random指针指向复制到新单链表上呢？通过画图可以发现是可行的：

   //拷贝节点链接在源节点后面struct Node* cur = head;while(cur){struct Node* copy = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));struct Node* next = cur->next;copy->val = cur->val;//进行链接cur ->next = copy;copy->next = next;cur = next;}

如何链接拷贝节点的random？
我们用cur指针对原链表进行遍历，可以发现（如val =13 的copy节点），当cur指向val= 13 节点时，cur ->random 指向节点的下一个就是val= 7 的copy节点，也就是说 copy ->random = cur->random->next;
对剩余节点同样是适用的，当cur == NULL 时遍历结束，同时应主要判断cur ->random 是否指向NULL和cur是否重置为头结点head，以便进行新一次遍历

 // 链接拷贝节点的randomcur = head; // 对cur 重置while(cur){struct Node*copy = cur ->next;struct Node* next = copy ->next; //设置next 指针，便于观察if (cur ->random == NULL){copy->random = NULL;}else {copy->random = cur->random->next;}cur = next;}

最后一步就是将拷贝节点拆解下来，进行链接成拷贝链表，同时可以把原链表恢复链接关系（不恢复OJ也能过），如何实现？只需利用尾插法再用cur指针遍历一遍，所以我们需要设置copyHead 指针（用于返回头节点）和copyTail指针用于尾插进行遍历

 //拆解拷贝节点，链接组成拷贝链表cur = head;struct Node* copyHead = NULL, *copyTail = NULL;while(cur){struct Node* copy = cur ->next;struct Node* next = copy->next;//链接原链表cur->next = next;//尾插拷贝链表if(copyTail == NULL){copyHead = copyTail = copy;}else{copyTail-> next = copy; //此处为下一个copy节点，如val=7的节点 下一个是val=13copyTail = copyTail ->next;}cur  = next;}return copyHead;
}

本题利用了链表尾插，删除等思想，对指针掌握能力要求较高

这是题解：

struct Node* copyRandomList(struct Node* head) {//拷贝节点链接在源节点后面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;}// 链接拷贝节点的randomcur = head;while(cur){struct Node*copy = cur ->next;struct Node* next = copy ->next;if (cur ->random == NULL){copy->random = NULL;}else {copy->random = cur->random->next;}cur = next;}//拆解拷贝节点，链接组成拷贝链表cur = head;struct Node* copyHead = NULL, *copyTail = NULL;while(cur){struct Node* copy = cur ->next;struct Node* next = copy->next;//链接原链表cur->next = next;//尾插拷贝链表if(copyTail == NULL){copyHead = copyTail = copy;}else{copyTail-> next = copy; //此处为下一个copy节点，如val=7的节点 下一个是val=13copyTail = copyTail ->next;}cur  = next;}return copyHead;
}

本节完，若要任何建议请在评论区评论，有不懂可以私聊作者

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