问题分析：

一个复杂的链表，节点中有一个指向本链表任意某个节点的随机指针（也可能为空），求这个链表的深度拷贝

思路：

此题有两种方法，一种是按照原链表next的顺序依次创建节点，并处理好新链表的next指针，同时把原节点与新节点的对应关系保存到一个hash_map中，然后第二次循环将random指针处理好。这种方法的时间复杂度是O(n)，空间复杂度也是O(n)。

第二种方法则是在原链表的每个节点之后插入一个新的节点，这样原节点与新节点的对应关系就已经明确了，因此不需要用hash_map保存，但是需要第三次循环将整个链表拆分成两个。这种方法的时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(1)。

但是利用hash_map的方法具有其他的优点，如果在循环中加入一个判断，就可以检测出链表中是否有循环；而第二种方法则不行，会陷入死循环。

/**
 * Definition for singly-linked list with a random pointer.
 * class RandomListNode {
 *     int label;
 *     RandomListNode next, random;
 *     RandomListNode(int x) { this.label = x; }
 * };
 */
public class Solution {
    public RandomListNode copyRandomList(RandomListNode head) {
        HashMap<RandomListNode,RandomListNode> map=new HashMap<>();
        RandomListNode cur=head;
        //第一步，将结点存入哈希表
        while(cur!=null){
            RandomListNode newNode=new RandomListNode(cur.label);
            map.put(cur,newNode);
            cur=cur.next;
        }
        //
        cur=head;
        while(cur!=null){
            RandomListNode node=map.get(cur);
            node.next=map.get(cur.next);
            node.random=map.get(cur.random);
            cur=cur.next;
        }
        return map.get(head);
    }
}

方法二：c++

/**
 * Definition for singly-linked list with a random pointer.
 * struct RandomListNode {
 *     int label;
 *     RandomListNode *next, *random;
 *     RandomListNode(int x) : label(x), next(NULL), random(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    RandomListNode *copyRandomList(RandomListNode *head) {
        if(head==NULL){
            return NULL;
        }

        RandomListNode *now = head;         //复制各个节点
        while(now){
            RandomListNode *copy = new RandomListNode(now->label);
            copy->next = now->next;
            now->next = copy;
            now = copy->next;
        }

        for(now=head; now; now=now->next->next){        //复制random指针域
            now->next->random = (now->random)?now->random->next:NULL;
        }

        RandomListNode* h = head->next;     //断开成两个链表
        RandomListNode* t = h;
        RandomListNode* tail = head;
        for(;;){
            tail->next = t->next;
            tail = tail->next;
            if(tail==NULL){
                break;
            }
            t->next = tail->next;
            t = t->next;
        }
        return h;
    }
};