Leetcode 138.随机链表的复制

题目：

给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。

构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。

例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。

返回复制链表的头节点。

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 。

你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。

题解：

要实现深拷贝一个包含随机指针的链表，我们需要复制两部分，一个是原链表的结点，另一个是原链表的next指针和radom指针。

我们可以通过建立哈希表来确保原链表节点和对应的拷贝链表节点之间的映射关系。这样，在设置拷贝链表节点的 next 和 random 指针时，可以根据原链表节点的指针关系，通过哈希表找到对应的拷贝链表节点。

第一次遍历原链表，创建对应的拷贝节点，并将原链表节点和拷贝链表节点分别作为键值对存入哈希表中。

第二次遍历原链表，根据哈希表中的映射关系，设置拷贝链表节点的 next 和 random 指针。
 

返回哈希表中原链表的头节点对应的拷贝链表节点。

代码如下：

class Solution {
public:
    Node* copyRandomList(Node* head) {
        if(!head) {
            return nullptr;
        }
        unordered_map<Node* ,Node* > nodeMap;
        Node* originalNode=head;
        while(originalNode) {
            Node* copyNode=new Node(originalNode->val);
            //原链表节点和拷贝链表节点作为键值对
            nodeMap[originalNode]=copyNode;
            originalNode=originalNode->next;
        } 
        originalNode=head;
        while(originalNode) {
            Node* copyNode=nodeMap[originalNode];
            //根据原链表的指针设置拷贝链表节点的 next 和 random 指针
            copyNode->next=nodeMap[originalNode->next];
            copyNode->random=nodeMap[originalNode->random];
            originalNode=originalNode->next;
        }
        return nodeMap[head];
    }
};