[LeetCode] 430. Flatten a Multilevel Doubly Linked List 壓平一個多層的雙向鏈表

時間 2019-11-06

標籤 leetcode flatten multilevel doubly linked list 壓平一個多層雙向鏈表简体版

原文原文鏈接

You are given a doubly linked list which in addition to the next and previous pointers, it could have a child pointer, which may or may not point to a separate doubly linked list. These child lists may have one or more children of their own, and so on, to produce a multilevel data structure, as shown in the example below.html

Flatten the list so that all the nodes appear in a single-level, doubly linked list. You are given the head of the first level of the list.node

Example:git

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

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

Explanation for the above example:github

Given the following multilevel doubly linked list:app

We should return the following flattened doubly linked list:函數

這道題給了一個多層的雙向鏈表，讓咱們壓平成爲一層的雙向鏈表，題目中給了形象的圖例，不難理解題意。根據題目中給的例子，咱們能夠看出若是某個結點有下一層雙向鏈表，那麼下一層雙向鏈表中的結點就要先加入進去，若是下一層鏈表中某個結點還有下一層，那麼仍是優先加入下一層的結點，整個加入的機制是DFS的，就是有岔路先走岔路，走到沒路了後再返回，這就是深度優先遍歷的機制。好，那麼既然是DFS，確定優先考慮遞歸啦。方法有了，再來看具體怎麼遞歸。因爲給定的多層鏈表自己就是雙向的，因此咱們只須要把下一層的結點移到第一層便可，那麼沒有子結點的結點就保持原狀，不做處理。只有對於那些有子結點的，咱們須要作一些處理，因爲子結點連接的雙向鏈表要加到後面，因此當前結點以後要斷開，再斷開以前，咱們用變量 next 指向下一個鏈表，而後對子結點調用遞歸函數，咱們 suppose 返回的結點已經壓平了，那麼就只有一層，就至關於要把這一層的結點加到斷開的地方，因此須要知道這層的最後一個結點的位置，咱們用一個變量 last，來遍歷到壓平的這一層的末結點。如今就能夠開始連接了，首先把子結點鏈到 cur 的 next，而後把反向指針 prev 也鏈上。此時 cur 的子結點 child 能夠清空，而後壓平的這一層的末節點 last 鏈上以前保存的 next 結點，若是 next 非空，那麼鏈上反向結點 prev。這些操做完成後，咱們就已經將壓平的這一層完整的加入了以前層斷開的地方，繼續在以前層往下遍歷便可，參見代碼以下：spa

解法一：指針

class Solution {
public:
    Node* flatten(Node* head) {
        Node *cur = head;
        while (cur) {
            if (cur->child) {
                Node *next = cur->next;
                cur->child = flatten(cur->child);
                Node *last = cur->child;
                while (last->next) last = last->next;
                cur->next = cur->child;
                cur->next->prev = cur;
                cur->child = NULL;
                last->next = next;
                if (next) next->prev = last;
            }
            cur = cur->next;
        }
        return head;
    }
};

咱們其實也能夠不用遞歸，鏈表的題不像樹的題，對於樹的題使用遞歸能夠很簡潔，而鏈表遞歸和迭代可能差的並很少。若是你仔細對比兩種方法的代碼，你會發現迭代的寫法恰好比遞歸的寫法少了調用遞歸的那一行，給人一種徹底沒有必要使用遞歸的感受，其實兩種解法的操做順序不一樣的，遞歸寫法是從最底層開始操做，先把最底層加入倒數第二層，再把混合後的層加入倒數第三層，依此類推，直到都融合到第一層爲止。而迭代的寫法倒是反過來的，先把第二層加入第一層，此時第二層底下可能還有不少層，沒必要理會，以後等遍歷到的時候，再一層一層的加入第一層中，無論哪一種方法，最終均可以壓平，參見代碼以下：code

解法二：htm

class Solution {
public:
    Node* flatten(Node* head) {
        Node *cur = head;
        while (cur) {
            if (cur->child) {
                Node *next = cur->next;
                Node *last = cur->child;
                while (last->next) last = last->next;
                cur->next = cur->child;
                cur->next->prev = cur;
                cur->child = NULL;
                last->next = next;
                if (next) next->prev = last;    
            }
            cur = cur->next;
        }
        return head;
    }
};