138.复制带随机指针的链表.go

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 * @lc app=leetcode.cn id=138 lang=golang
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 * [138] 复制带随机指针的链表
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 * https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer/description/
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 * algorithms
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 * Testcase Example:  '[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]'
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 * 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。
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 * 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 。
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 * 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 。
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 * 返回复制链表的头节点。
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 * 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：
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 * 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 。
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 * 你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。
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 * 示例 1：
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 * 输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
 * 输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
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 * 示例 2：
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 * 输入：head = [[1,1],[2,1]]
 * 输出：[[1,1],[2,1]]
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 * 示例 3：
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 * 输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
 * 输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]
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 * 示例 4：
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 * 输入：head = []
 * 输出：[]
 * 解释：给定的链表为空（空指针），因此返回 null。
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 * 提示：
 *
 *
 * 0
 * -10000
 * Node.random 为空（null）或指向链表中的节点。
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 */

// @lc code=start
/**
 * Definition for a Node.
 * type Node struct {
 *     Val int
 *     Next *Node
 *     Random *Node
 * }
 */

// 遍历链表，复制每个节点到next，A B C变成AA' BB' CC'
// 再次遍历链表，复制每个节点的random指针，比如A指向C，那A'指向C'
// 再次遍历链表，断开新老链表链接，分离成两个单独链表
func copyRandomList(head *Node) *Node {
	if head == nil {
		return nil
	}
	cur := head
	for cur != nil {
		cur.Next = &Node{
			Val:  cur.Val,
			Next: cur.Next,
		}
		cur = cur.Next.Next
	}
	cur = head
	for cur != nil {
		if cur.Random != nil {
			cur.Next.Random = cur.Random.Next
		}
		cur = cur.Next.Next
	}

	ret := head.Next
	cur = head
	for cur != nil {
		c1 := cur.Next // AA' BB'
		cur.Next = c1.Next
		if c1.Next != nil {
			c1.Next = c1.Next.Next // A'B'
		}
		cur = cur.Next
	}
	return ret
}

// @lc code=end