剑指Offer：复杂链表的复制揭秘

复杂链表的复制是剑指Offer中颇具挑战性的一道题目，它要求我们对含有random指针的链表进行复制。我们首先需要对原链表进行遍历，将每个节点复制一份，并将其与原节点一一对应。在第一次遍历中，我们使用一个哈希表来维护原节点和新节点之间的映射关系。在第二次遍历中，我们利用这个哈希表来为复制的链表添加random指针，使之与原链表完全一致。

class Node:
    def __init__(self, x: int, next: 'Node' = None, random: 'Node' = None):
        self.val = int(x)
        self.next = next
        self.random = random

class Solution:
    def copyRandomList(self, head: 'Optional[Node]') -> 'Optional[Node]':
        if not head:
            return None

        # First pass: copy the nodes
        curr = head
        while curr:
            new_node = Node(curr.val)
            new_node.next = curr.next
            curr.next = new_node
            curr = new_node.next

        # Second pass: assign random pointers
        curr = head
        while curr:
            if curr.random:
                curr.next.random = curr.random.next
            curr = curr.next.next

        # Third pass: restore the original list
        curr = head
        new_head = head.next
        while curr:
            curr.next = curr.next.next
            if curr.next:
                curr.next.next = curr.next.next
            curr = curr.next

        return new_head

这种方法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。

除了上述方法之外，还有一些其他的方法可以解决复杂链表的复制问题。例如，我们可以使用深度复制算法来复制链表。深度复制算法的基本思想是，在复制过程中，不仅要复制节点本身，还要复制节点之间的关系。深度复制算法的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(n)。

复杂链表的复制是剑指Offer中的一道经典难题，它考察了我们对链表和哈希表的理解。通过对这道题的分析和理解，我们可以进一步提高我们的编程能力。