数据结构 - 扁平化多级双向链表

一、题目描述

    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]

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

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

class Solution {
public:
    Node* flatten(Node* head) {
        //to do
    }
};

二、解题思路

1. 对于每个节点，先用双指针：p，pNext=p->next，当p->child为空时，p指针向后移动。

2. 当p->child不为空

   2.1将p与p->child连接为双向链表结构，并将p->child置为空；

       Node* pChild=p->child;
       p->next=pChild;
       pChild->prev=p;
       p->child=nullptr;
   

   2.2找到p->child那条子链的尾节点，并与pNext连为双向链表结构

       Node* tail=pChild;
       while(tail->next!=nullptr){
       	tail=tail->next;
       }
       tail->next=pNext;
       if(pNext!=nullptr)
       	pNext->prev=tail;  
   

    

    

    

以上三图是消除一条子链的情况。

三、我的代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* prev;
    Node* next;
    Node* child;
};
*/
class Solution {
public:
    Node* flatten(Node* head) {
        if(head==nullptr)
            return head;
        Node* p=head;
        while(p!=nullptr){
            Node* pNext=p->next;
            if(p->child!=nullptr){
                Node* pChild=p->child;
                p->next=pChild;
                pChild->prev=p;
                p->child=nullptr;
                Node* tail=pChild;
                while(tail->next!=nullptr){
                    tail=tail->next;
                }
                tail->next=pNext;
                if(pNext!=nullptr)
                    pNext->prev=tail;                
            }
            p=p->next;
        }
        return head;
    }
};

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