LeetCode——430. 扁平化多级双向链表(Flatten a Multilevel Doubly Linked List)[中等]——分析及代码（C++）

一、题目

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。

给你位于列表第一级的头节点，请你扁平化列表，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]

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/flatten-a-multilevel-doubly-linked-list
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二、分析及代码

1. 深度优先搜索

（1）思路

结合深度优先搜索方法进行处理：遍历链表时，若当前节点存在子链表，则先递归地进行对子链表的扁平化，再将下一节点链接到子链表末尾，直至完成遍历。

（2）代码

class Solution {
    
    
public:
    Node* flatten(Node* head) {
    
    
        dfs(head);//深度优先搜索
        return head;
    }

    Node* dfs(Node* head) {
    
    
        Node* curr = head;//当前指针
        Node* last = nullptr;//上一节点
        while (curr != nullptr) {
    
    
            if (curr->child == nullptr) {
    
    //无子链表，直接移动指针
                last = curr;
            } else {
    
    //有子链表，优先处理
                Node* nextNode = curr->next;//记录下一节点
                curr->next = curr->child;//将next指针重定向为child节点
                curr->next->prev = curr;//维护双向链表有效性
                curr->child = nullptr;
                last = dfs(curr->next);//处理子链表
                if (nextNode != nullptr) {
    
    
                    last->next = nextNode;//将下一节点链接到子链表末尾
                    last->next->prev = last;//维护双向链表有效性
                }
            }
            curr = last->next;//移动指针
        }
        return last;//返回当前链表尾结点
    }
};

（3）结果

执行用时 ：4 ms，在所有 C++ 提交中击败了 88.48% 的用户；
内存消耗 ：7.1 MB，在所有 C++ 提交中击败了 93.56% 的用户。

三、其他

暂无。