Copy List with Random Pointer leetcode java

题目：

A linked list is given such that each node contains an additional random
pointer which could point to any node in the list or null.

Return a deep copy of the list.

题解：

如果要copy一个带有random pointer的list，主要的问题就是有可能这个random指向的位置还没有被copy到，所以解决方法都是多次扫描list。

第一种方法，就是使用HashMap来坐，HashMap的key存原始pointer，value存新的pointer。

第一遍，先不copy random的值，只copy数值建立好新的链表。并把新旧pointer存在HashMap中。

第二遍，遍历旧表，复制random的值，因为第一遍已经把链表复制好了并且也存在HashMap里了，所以只需从HashMap中，把当前旧的node.random作为key值，得到新的value的值，并把其赋给新node.random就好。

代码如下：

 1 public RandomListNode copyRandomList(RandomListNode head) {
 2         if(head==null)
 3             return null;
 4         HashMap<RandomListNode,RandomListNode> map = new HashMap<RandomListNode,RandomListNode>();
 5         RandomListNode newhead = new RandomListNode(head.label);
 6         map.put(head,newhead);
 7         RandomListNode oldp = head.next;
 8         RandomListNode newp = newhead;
 9         while(oldp!=null){
             RandomListNode newnode = new RandomListNode(oldp.label);
             map.put(oldp,newnode);
             newp.next = newnode;
             
             oldp = oldp.next;
             newp = newp.next;
         }
         
         oldp = head;
         newp = newhead;
         while(oldp!=null){
             newp.random = map.get(oldp.random);
             oldp = oldp.next;
             newp = newp.next;
         }
         
         return newhead;
     }

上面那种方法遍历2次list，所以时间复杂度是O(2n)=O(n)，然后使用了HashMap，所以空间复杂度是O(n)。

第二种方法不使用HashMap来做，使空间复杂度降为O(1)，不过需要3次遍历list，时间复杂度为O(3n)=O(n)。

第一遍，对每个node进行复制，并插入其原始node的后面，新旧交替，变成重复链表。如：原始：1->2->3->null，复制后：1->1->2->2->3->3->null

第二遍，遍历每个旧node，把旧node的random的复制给新node的random，因为链表已经是新旧交替的。所以复制方法为：

node.next.random = node.random.next

前面是说旧node的next的random，就是新node的random，后面是旧node的random的next，正好是新node，是从旧random复制来的。

第三遍，则是把新旧两个表拆开，返回新的表即可。

代码如下：

 1  public RandomListNode copyRandomList(RandomListNode head) {
 2         if(head == null)  
 3             return head;  
 4         RandomListNode node = head;  
 5         while(node!=null){
 6             RandomListNode newNode = new RandomListNode(node.label);  
 7             newNode.next = node.next;  
 8             node.next = newNode;  
 9             node = newNode.next;  
         } 
         
         node = head;  
         while(node!=null){
             if(node.random != null)  
                 node.next.random = node.random.next;  
             node = node.next.next;  
         }
         
         RandomListNode newHead = head.next;  
         node = head;  
         while(node != null){  
             RandomListNode newNode = node.next;  
             node.next = newNode.next;  
             if(newNode.next!=null)  
                 newNode.next = newNode.next.next;  
             node = node.next;  
         }  
         return newHead;  
      }

Reference：http://blog.csdn.net/linhuanmars/article/details/22463599