展平多级双向链表

剑指 Offer II 028. 展平多级双向链表

多级双向链表中，除了指向下一个节点和前一个节点指针之外，它还有一个子链表指针，可能指向单独的双向链表。这些子列表也可能会有一个或多个自己的子项，依此类推，生成多级数据结构，如下面的示例所示。

给定位于列表第一级的头节点，请扁平化列表，即将这样的多级双向链表展平成普通的双向链表，使所有结点出现在单级双链表中。

示例 1：

输入：head = [1,2,3,4,5,6,null,null,null,7,8,9,10,null,null,11,12]
输出：[1,2,3,7,8,11,12,9,10,4,5,6]
解释：

输入的多级列表如下图所示：



扁平化后的链表如下图：

示例 2：

输入：head = [1,2,null,3]
输出：[1,3,2]
解释：

输入的多级列表如下图所示：

  1---2---NULL
  |
  3---NULL

示例 3：

输入：head = []
输出：[]

如何表示测试用例中的多级链表？

以 示例 1 为例：

 1---2---3---4---5---6--NULL
         |
         7---8---9---10--NULL
             |
             11--12--NULL

序列化其中的每一级之后：

[1,2,3,4,5,6,null]
[7,8,9,10,null]
[11,12,null]

为了将每一级都序列化到一起，我们需要每一级中添加值为 null 的元素，以表示没有节点连接到上一级的上级节点。

[1,2,3,4,5,6,null]
[null,null,7,8,9,10,null]
[null,11,12,null]

合并所有序列化结果，并去除末尾的 null 。

[1,2,3,4,5,6,null,null,null,7,8,9,10,null,null,11,12]

提示：

节点数目不超过 1000
1 <= Node.val <= 10^5

注意：本题与主站 430 题相同： https://leetcode.cn/problems/flatten-a-multilevel-doubly-linked-list/

原站题解

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/* // Definition for a Node. class Node { public: int val; Node* prev; Node* next; Node* child; }; */ class Solution { public: Node* flatten(Node* head) { } };

golang 解法, 执行用时: 0 ms, 内存消耗: 2.7 MB, 提交时间: 2022-11-23 16:47:46

/**
 * Definition for a Node.
 * type Node struct {
 *     Val int
 *     Prev *Node
 *     Next *Node
 *     Child *Node
 * }
 */

func dfs(node *Node) (last *Node) {
    cur := node
    for cur != nil {
        next := cur.Next
        // 如果有子节点，那么首先处理子节点
        if cur.Child != nil {
            childLast := dfs(cur.Child)

            next = cur.Next
            // 将 node 与 child 相连
            cur.Next = cur.Child
            cur.Child.Prev = cur

            // 如果 next 不为空，就将 last 与 next 相连
            if next != nil {
                childLast.Next = next
                next.Prev = childLast
            }

            // 将 child 置为空
            cur.Child = nil
            last = childLast
        } else {
            last = cur
        }
        cur = next
    }
    return
}

func flatten(root *Node) *Node {
    dfs(root)
    return root
}

python3 解法, 执行用时: 36 ms, 内存消耗: 15.7 MB, 提交时间: 2022-11-23 16:41:49

"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val, prev, next, child):
        self.val = val
        self.prev = prev
        self.next = next
        self.child = child
"""

class Solution:
    def flatten(self, head: "Node") -> "Node":
        def dfs(node: "Node") -> "Node":
            cur = node
            # 记录链表的最后一个节点
            last = None

            while cur:
                nxt = cur.next
                # 如果有子节点，那么首先处理子节点
                if cur.child:
                    child_last = dfs(cur.child)
                    
                    nxt = cur.next
                    # 将 node 与 child 相连
                    cur.next = cur.child
                    cur.child.prev = cur

                    # 如果 nxt 不为空，就将 last 与 nxt 相连
                    if nxt:
                        child_last.next = nxt
                        nxt.prev = child_last

                    # 将 child 置为空
                    cur.child = None
                    last = child_last
                else:
                    last = cur
                cur = nxt

            return last

        dfs(head)
        return head

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