算法修炼25、复杂链表的复制

题目描述：

  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：

  本题有以下三种解法：

  第一种：先按照next复制，然后依次添加random指针，添加时需要定位random的位置，定位一次需要一次遍历，需要O（n^2）的复杂度。

  第二种：先按照next复制，然后用一个hashmap保存原节点和复制后节点的对应关系，则用O（n）的空间复杂度使时间复杂度降到了O（n）。

   第三种（最优方法）：同样先按next复制，但是把复制后的节点放到原节点后面，则可以很容易的添加random，最后按照奇偶位置拆成两个链表，时间复杂度O（n），不需要额外空间。

  举例：

  编程实现（Java）：

public class Solution {
    public RandomListNode Clone(RandomListNode pHead){
        if(pHead==null)
            return null;
        //(1)先按next复制，但是把复制后的节点放到对应原节点后面
        CopyNodes(pHead);
        //(2)依次添加random指针
        addRandom(pHead);
        //(3)按照奇偶位置拆成两个链表
        return ReconnectNodes(pHead);
    }
    //先按next复制，但是把复制后的节点放到对应原节点后面
    public void CopyNodes(RandomListNode pHead){
        RandomListNode head=pHead;
        while(head!=null){
            RandomListNode temp=new RandomListNode(head.label);
            temp.next=head.next; //复制一个结点，插在对应的原节点的后面
            temp.random=null;
            head.next=temp;
            head=temp.next;
        }
    }
    //依次添加random指针
    public void addRandom(RandomListNode pHead){
        RandomListNode head=pHead;
        while(head!=null){
            RandomListNode head_new=head.next;
            if(head.random!=null)
                head_new.random=head.random.next;
            head=head_new.next;
        }
    }
    //按照奇偶位置拆成两个链表
    public RandomListNode ReconnectNodes(RandomListNode pHead){
        if(pHead==null)
            return null;
        RandomListNode head=pHead;
        RandomListNode pHeadClone=head.next;
        RandomListNode headClone=pHeadClone;
        while(head!=null){
            head.next=headClone.next;
            head=head.next;
             if(head!=null){
                headClone.next=head.next;
                headClone=headClone.next;
             }
        }
        return pHeadClone;
    }
}