leetcodeday138–复制带随机指针的链表

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。

示例 1：

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]]

示例 2：

输入：head = [[1,1],[2,1]]
输出：[[1,1],[2,1]]

示例 3：

输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]

提示：

• 0 <= n <= 1000
• -104 <= Node.val <= 104
• Node.random 为 null 或指向链表中的节点。

关键:需要一个哈希表记录已经访问过的节点。如果 节点访问过，则不用入队。

# @lc app=leetcode.cn id=138 lang=python3
#
# [138] 复制带随机指针的链表
#

# @lc code=start
"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, x: int, next: 'Node' = None, random: 'Node' = None):
        self.val = int(x)
        self.next = next
        self.random = random
"""

from collections import deque
class Solution:
    def copyRandomList(self, head: 'Optional[Node]') -> 'Optional[Node]':
        
        if not head:
            return head

        visited = {}

        # 将题目给定的节点添加到队列
        queue = deque([head])
        # 克隆第一个节点并存储到哈希表中
        visited[head] = Node(head.val)

        # 广度优先搜索
        while queue:
            # 取出队列的头节点
            n = queue.popleft()
            # 遍历该节点的邻居
            neighbors=[n.next,n.random] 
            i=0
            for neighbor in neighbors:
                
                if  neighbor!=None and neighbor not in visited:
                    # 如果没有被访问过，就克隆并存储在哈希表中
                    visited[neighbor] = Node(neighbor.val)
                    # 将邻居节点加入队列中
                    queue.append(neighbor)
                    # 更新当前节点的邻居列表
                if neighbor!=None and i==0:
                    visited[n].next=visited[neighbor]
                if neighbor!=None and i==1:
                    visited[n].random=visited[neighbor]
                i=i+1


        return visited[head]
# @lc code=end