leetcode 430. 扁平化多级双向链表

leetcode 430. 扁平化多级双向链表

文章目录

  • leetcode 430. 扁平化多级双向链表
  • 一、题目
    • 1.题目描述
    • 2.基础框架
    • 3.解题思路
    • 4.知识点

一、题目

原题链接:430. 扁平化多级双向链表

相同题目:剑指 Offer II 028. 展平多级双向链表

1.题目描述

你会得到一个双链表,其中包含的节点有一个下一个指针、一个前一个指针和一个额外的 子指针 。这个子指针可能指向一个单独的双向链表,也包含这些特殊的节点。这些子列表可以有一个或多个自己的子列表,以此类推,以生成如下面的示例所示的 多层数据结构

给定链表的头节点 head ,将链表 扁平化 ,以便所有节点都出现在单层双链表中。让 curr 是一个带有子列表的节点。子列表中的节点应该出现在扁平化列表中的 curr 之后curr.next 之前

返回 扁平列表的 head 。列表中的节点必须将其 所有 子指针设置为 null

示例 1:

leetcode 430. 扁平化多级双向链表_第1张图片

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:输入的多级列表如上图所示。
扁平化后的链表如下图:

示例 2:

leetcode 430. 扁平化多级双向链表_第2张图片

输入:head = [1,2,null,3]
输出:[1,3,2]
解释:输入的多级列表如上图所示。
扁平化后的链表如下图:

示例 3:

输入:head = []
输出:[]
说明:输入中可能存在空列表。

提示:

  • 节点数目不超过 1000
  • 1 <= Node.val <= 105

如何表示测试用例中的多级链表?

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]

2.基础框架

C++基础框架代码如下:

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

Node* flatten(Node* head) {
}

3.解题思路

  • 题目分析
  1. 题目要求返回扁平化后的双向链表,所以定义dummy记录链表的头节点。
  2. 遍历head结点,如果遇到该结点的孩子不为空的情况,将该结点的next域暂存到stack中,然后再将该结点的next域指向它的child指向的结点,同时child指向的结点的prev域也要指向该结点。
  3. 当访问到空结点的时候,从栈中取结点,然后链接到当前空结点的前一个结点pre之后,同时pre结点的prev域也要指向pre结点;如果栈已经为空了,那就说明双向链表已经扁平化操作完毕,返回dummy作为头的链表。
  4. 2和3的操作往复执行,直到结点为空并且stack为空,则返回链表。
  • 实现代码:

    class Solution {
    public:
        Node* flatten(Node* head) {
            Node* dummy = head;
            Node* pre;
            while (head || !st.empty())
            {
                while (head)
                {
                    if (head->child)
                    {
                        if (head->next)
                            st.push(head->next);
                        head->next = head->child;
                        head->child->prev = head;
                        head->child = nullptr;
                    }
                    pre = head;
                    head = head->next;
                }
                if (!st.empty())
                {
                    Node* node = st.top();
                    st.pop();
                    pre->next = node;
                    node->prev = pre;
                    head = node;
                }
            }
            return dummy;
        }
        stack<Node*> st;
    };
    

4.知识点

​  双向链表

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