430#扁平化多级双向链表

题目描述

您将获得一个双向链表，除了下一个和前一个指针之外，它还有一个子指针，可能指向单独的双向链表。这些子列表可能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。

扁平化列表，使所有结点出现在单级双链表中。您将获得列表第一级的头部。

示例:

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

输出:
1-2-3-7-8-11-12-9-10-4-5-6-NULL

以上示例的说明:

给出以下多级双向链表:

我们应该返回如下所示的扁平双向链表:

---

分析

乍一看这题，感觉和最近刚看的图的深度优先搜索（DFS）有点相似，应该可以用迭代的方法解决。从易到难，我们一点点分析不同的情况。

1. 原链表为空

   这是最简单最基本的情况，直接返回null就可以了。

2. 原链表没有child节点
   这在原来的基础上增加了一点条件，相当于原链表就是一个双向链表。在这种情况下，我们再细分成两种情况：

   • 如果当前指针没有后续节点了，就返回当前指针
   • 如果当前指针还有后续节点，就把后续节点作为参数迭代

   这样处理后，返回的结果是这条无child节点的双向链表的最后一个节点。

3. 原链表有child节点
   这是这个处理流程的关键部分了。
   首先新建两个指针child，next分别记录当前指针的child节点和next节点。将当前指针的后续节点设为child指针（双向链接），且要将当前指针的child节点置为null，以防后续处理出错。再把child指针作为参数迭代，找到它的最后一个节点，记为childtail。最后判断当前指针后续是否还有节点（next是否为空），如果非空，就要在childtail和next之间建立双向链接，并返回next作为参数的迭代结果。

这样一通操作后，原来链表的结构已经被改变了，我们再返回头节点head即可。

作者：有空的话把示意图补上

源码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node prev;
    public Node next;
    public Node child;

    public Node() {}

    public Node(int _val,Node _prev,Node _next,Node _child) {
        val = _val;
        prev = _prev;
        next = _next;
        child = _child;
    }
};
*/
class Solution {
    public Node flatten(Node head) {
        flattentail(head);
        return head;
    }

    private Node flattentail(Node head) {
        if (head == null) return head; 
        if (head.child == null) {
            if (head.next == null) return head; 
            return flattentail(head.next); 
        }
        else {
            Node child = head.child;
            Node next = head.next;
            head.next = child;
            child.prev = head;
            head.child = null;
            Node childtail = flattentail(child);
            if (next != null){
                childtail.next = next;
                next.prev = childtail;
                return flattentail(next);
            }
             return childtail;
        }       
       
    }
}