[來自妹紙的挑戰]-展開/還原多層鏈表

前言：

　　適逢妹紙在複習，順便見我也在學習，便問了這樣一個問題【她是怎麼想到這個的】。

　　有一個不少層的鏈表，嗯，雙向的吧，而後每一個節點還有個指針指向了它的子鏈表，單獨的，若是有的話；同一層的子鏈表，嗯，也是雙向連接的吧；而後怎麼將它們比較快的變成只有一條主鏈表呢？關係仍是保持不變的哦。對了，能夠展開的話，順便也還原回去吧。。。

　　爲了避免在妹紙面前慫，毅然決然拿起紙幣就左圖右畫了起來，通過快二十分鐘的左移右移，加上點必要代碼，算是給妹紙解釋好了，差點就跪了。

 

過程：

　　首先是雙向的，那就好辦多了，以前遇到的不少問題都是單向的，先畫個多層鏈表示意圖好了；問妹紙是否是這樣的，她說差很少。。。

　　

　　而後想一下以什麼樣的順序存放吧，能夠是父子父子這樣一直連下去的，也能夠是橫着過去，一行一行的放的，感受一層一層來改變的順序要少一點，那就那樣吧。

　　確定是要從頭開始遍歷的，因此時間複雜度最少是O(n)；若是有子鏈表就把它追加到現有的尾指針那裏；那麼新的尾指針應該在哪裏呢？新加的那一個子節點？不，不是那個，由於咱們要把整一層都放在一塊兒，那樣的話，就要子鏈表的最後一個節點做爲新的尾指針了，那樣一整塊就被追加過去了。

　　接着next下去繼續遍歷，一樣是有子鏈表就追加，原第一層的完了就從追加的節點繼續，而後一層一層就連起來了。

　　

　　展開了，是時候考慮一下怎麼變回去了？！

　　逆向思惟的話就是從尾部開始遍歷回去，反正是雙向的，可是從尾部開始的話，該怎麼斷定這個節點是否是子節點呢？要確認的話估計只能從頭指針開始遍歷匹配是誰的子節點了，那樣務必要遍歷屢次，不太科學；

　　也能夠是用東西把全部的子節點都存起來，那樣從尾部遍歷就不用每次都遍歷了，可是又要多用東西耶，可能還有更好的方法；

　　要不仍是從頭開始！

　　遍歷鏈表，若是有子鏈表就將它從主鏈表那裏切斷開來，可是又不能就這樣返回了，否則到了原來第一層那裏就沒後續節點了，那就只能分離第一層的子鏈表了；對了，那就遞歸，從子鏈表那繼續切斷，若是有它也有子鏈表的話。

　　那麼尾指針怎麼安放好呢？想一想由於它會不斷從後面分離，不影響前面的，那就直接將遍歷到的最後一個做爲尾指針好了，到時候就是到原第一層的末尾了。

　　既然想好了，那就試試實現吧。

 

代碼：

　　

/*********************
    Author:AnnsShadow
    Time = 2015-12-03
*********************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//每一個節點的定義
typedef struct chainNode
{
    struct chainNode *next;
    struct chainNode *previous;
    struct chainNode *child;
    int value;
} chainNode;

/**
爲何tail要用指向指針的指針，由於要修改它啊！
否則在函數裏面改了影響不了原來的哦！
**/

//在鏈表末尾追加連接
void appendChain(chainNode *child, chainNode **tail);
//展開多層鏈表，使之成爲一層
void expandChain(chainNode *head, chainNode **tail);
//將子鏈表從一層鏈表中分離
void seperateChild(chainNode *childHead);
//將一層鏈表還原成多層鏈表
void unexpandChain(chainNode *head, chainNode **tail);

int main()
{
    chainNode *head, *tail;
    //構造對應的測試多層鏈表
    /**
        Some codes;
    **/
    expandChain(head, &tail);
    unexpandChain(head, &tail);
    return 0;
}

void appendChain(chainNode *child, chainNode **tail)
{
    //將當前指針賦值爲傳入的子鏈表
    chainNode *currentNode = child;
    //原尾指針的下一個賦值爲傳入的子鏈表
    (*tail)->next = child;
    //子鏈表的上一個賦值爲原尾指針
    child->previous = *tail;
    //遍歷當前子鏈表直到最後
    for(; currentNode->child; currentNode = currentNode->next);
    //賦值產生新的尾指針
    *tail = currentNode;
}

void expandChain(chainNode *head, chainNode **tail)
{
    //將當前指針指向鏈表頭指針
    chainNode *currentNode = head;
    //當前指針不爲NULL
    while(currentNode)
    {
        //若是當前指針有子鏈表
        if(currentNode->child)
        {
            //將其追加到鏈表的尾部
            appendChain(currentNode->child, tail);
        }
        //指向下一個指針
        currentNode = currentNode->next;
    }
}

void seperateChild(chainNode *childHead)
{
    //將當前指針賦值爲子鏈表的頭指針
    chainNode *currentNode = childHead;
    //當前指針不爲空
    while(currentNode)
    {
        //若是當前指針有子鏈表
        if(currentNode->child)
        {
            //將以前追加到指針‘下一個’的值取消
            //也就是切斷鏈表
            currentNode->child->previous->next = NULL;
            //子鏈表從主鏈表分離
            currentNode->child->previous = NULL;
            //若是當前指針有子鏈表則繼續分離
            seperateChild(currentNode->child);
        }
        //指向下一個指針
        currentNode = currentNode->next;
    }
}

void unexpandChain(chainNode *head, chainNode **tail)
{
    //將當前指針賦值爲主鏈表頭指針
    chainNode *currentNode = head;
    //開始分離
    seperateChild(head);
    //遍歷主鏈表到末尾
    for(; currentNode->next; currentNode = currentNode->next);
    //從新賦值尾指針
    *tail = currentNode;
}

 

後記：

　　妹紙以爲答案挺滿意的，而後就問，要是是單向呢？

　　我就答，那就記住每次遍歷到哪裏好了；

　　再問，要是多層的結構是這樣的呢？

　　

　　我再答：那樣連起來啊，也是有子鏈表就追加，並且能夠一次追加整一層，不過要記住其中的有子鏈表的位置，那樣好像又有開銷了，誒，記住第一個就好了，反正一層都連起來了。

　　妹紙會心一笑。