leetcode430. Flatten a Multilevel Doubly Linked Li

gxyz 发布于2019-08-16 18:29 / 1458人阅读

摘要：步骤如下代码如下思路二循环上面的思路同样可以通过循环的方式来解决。基本步骤如下代码如下思路减少遍历次数之前的两种思路，都会出现大量的重复遍历，重复遍历和叶子节点的深度成正相关，可以想方法将重复遍历的次数减少。

题目要求

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.

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.

 

Example:

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

思路一：递归实现深度优先遍历

从深度优先遍历的角度来看，每次遇到一个包含子节点中间双链表节点，就递归的调用展开方法将其展开，并将展开的结果插入到当前节点的后面。这里需要注意双链表前节点前后指针的变更。步骤如下：

Step1:
 1---2---3---4---5---6--NULL
         |
         7---8---9---10--NULL
             |
             11--12--NULL

Step2:
1---2---3---4---5---6--NULL
         |
         7---8---11--12--9---10--NULL
         
Step3:
1---2---3---7---8---11--12--9---10--4---5---6--NULL

代码如下：

    public Node flatten(Node head) {
        if(head == null) return head;
        Node tmp = head;
        while(tmp != null) {
            if(tmp.child != null) {
                Node child = flatten(tmp.child);
                tmp.child = null;
                Node next = tmp.next;
                tmp.next = child;
                child.prev = tmp;
                while(child.next != null) {
                    child = child.next;
                }
                child.next = next;
                if(next != null) {
                    next.prev = child;
                }
                tmp = next;
            }else {
                tmp = tmp.next;

            }
        }
        return head;
    }

思路二：循环

上面的思路同样可以通过循环的方式来解决。每遇到一个有子节点的双链表节点，就将其子节点的头和尾拼接到父节点的双链表上，使其看上去是一个新的双链表。再对双链表的下一个节点进行判断。基本步骤如下：

Step1:
 1---2---3---4---5---6--NULL
         |
         7---8---9---10--NULL
             |
             11--12--NULL

Step2:
1---2---3---7---8---9---10---4---5---6--NULL
             |
             11--12--NULL
         
Step3:
1---2---3---7---8---11--12--9---10--4---5---6--NULL

代码如下：

    public Node flatten(Node head) {
        if(head == null) return null;
        
        Node tmp = head;
        while(tmp != null) {
            if(tmp.child != null) {
                
                Node child = tmp.child;
                tmp.child = null;
                
                Node next = tmp.next;
                tmp.next = child;
                child.prev = tmp;
                while(child.next != null) {
                    child =  child.next;
                }
                
                if(next != null) {
                    child.next = next;
                    next.prev = child;
                }
            }
            tmp = tmp.next;
        }
        return head;
    }

思路3：减少遍历次数

之前的两种思路，都会出现大量的重复遍历，重复遍历和叶子节点的深度成正相关，可以想方法将重复遍历的次数减少。其实，我们可以看见，无论我们何时将子节点展开，并拼接回父节点的双链表中，子节点展开的双链表的头结点是固定的，并且可以用父节点访问到。而尾节点必须通过重复遍历来查找并拼接。因此，如果每次都将展开后的尾节点返回，就可以无需重复遍历将展开的子节点拼接回父节点。代码如下：

    public Node flatten(Node head) {
        flattenAndReturnTail(head);
        return head;
    }
    
    public Node flattenAndReturnTail(Node head) {
        if(head == null) return null;
        if(head.child == null) {
            if(head.next == null) return head;
            return flattenAndReturnTail(head.next);
        }else {
            Node child = head.child;
            head.child = null;
            
            Node next = head.next;
            Node childTail = flatten(child);
            head.next  = child;
            child.prev = head;
            if(next != null) {
                childTail.next = next;
                next.prev = childTail;
                return flattenAndReturnTail(next);
            }
            return childTail;
        }
    }

云服务器超融合服务器 Doubly Multilevel Flatten linked

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