克隆带有下一个和随机指针的链表 |设置 1

你会得到一个双链表，每个节点的一个指针指向下一个节点，就像在单链表中一样。然而，第二个指针可以指向列表中的任何节点，而不仅仅是前一个节点。现在在 O(n) 时间内编写一个程序来复制这个列表。也就是说，编写一个程序来创建此列表的副本。

让我们称第二个指针为仲裁指针，因为它可以指向链表中的任意节点。

图1

任意指针显示为红色，下一个指针显示为黑色

方法 1（使用 O(n) 额外空间）
该方法首先将（原始列表的）下一个和任意映射存储在一个数组中，然后修改原始链表（创建副本），创建一个副本。并最终恢复原始列表。

1）使用next指针在复制链表中创建所有节点。
2) 存储原始链表的节点及其下一个指针映射。
3) 将原链表中所有节点的next指针改为指向复制链表中对应的节点。
下图显示了经过上述 3 个步骤后两个链表的状态。红色箭头显示仲裁指针，黑色箭头显示下一个指针。

图2

4) 将复制链表中所有节点的仲裁指针改为指向原链表中对应的节点。
5) 现在在复制链表中构造arbit 指针如下所示，并恢复原始链表中节点的next 指针。

copy_list_node->arbit =
                      copy_list_node->arbit->arbit->next;
       copy_list_node = copy_list_node->next; 

6）从存储的映射中恢复原始链表中的下一个指针（在步骤2中）。

时间复杂度：O(n)
辅助空间：O(n)

方法 2（使用恒定的额外空间）
感谢 Saravanan Mani 提供此解决方案。此解决方案使用恒定空间。
1) 创建节点 1 的副本并将其插入到原始链表中的节点 1 和节点 2 之间，创建 2 的副本并将其插入到 2 和 3 之间.. 以这种方式继续，在第 N 个节点之后添加 N 的副本
2）现在以这种方式复制任意链接

original->next->arbitrary = original->arbitrary->next;  /*TRAVERSE 
TWO NODES*/

这是有效的，因为 original->next 只不过是 original 的副本，而 Original->arbitrary->next 只不过是任意的副本。
3）现在以这种方式在单个循环中恢复原始和复制链表。

original->next = original->next->next;
     copy->next = copy->next->next;

4) 确保 original->next 的最后一个元素为 NULL。

有关此方法的实现，请参阅下面的帖子。
在 O(1) 空间中克隆一个带有 next 和随机指针的链表

时间复杂度：O(n)
辅助空间：O(1)

有关基于哈希的实现，请参阅以下帖子。
克隆带有下一个和随机指针的链表 | 2套

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