28. 展平多级双向链表
28. 展平多级双向链表
题目
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。
给定位于列表第一级的头节点，请扁平化列表，即将这样的多级双向链表展平成普通的双向链表，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
注意
本题与 LeetCode 第 430 题 相同。
解题思路
- 使用递归遍历多级链表，如果某个节点有子链表，则对子链表进行递归处理。
- 在递归处理过程中，将当前节点的
next指针指向递归处理后的子链表，同时将子链表的prev指针指向当前节点。 - 最后，将当前节点的
child指针置为null。
复杂度分析
- 时间复杂度：
O(n)，其中n是链表的节点总数。这个算法递归地处理了多级链表中的每个节点，每个节点都只处理一次。 - 空间复杂度：
O(1)。
代码
/**
* @param {Node} head
* @return {Node}
*/
var flatten = function (head) {
if (!head) return null;
const next = head.next;
const child = head.child;
// 处理当前节点的子链表
const flattenChild = flatten(child);
// 连接当前节点和递归处理后的子链表
if (flattenChild) {
head.next = flattenChild;
flattenChild.prev = head;
head.child = null;
}
// 递归处理后续节点
const flattenNext = flatten(next);
// 连接递归处理后的子链表和后续节点
if (flattenNext) {
const last = findLast(flattenChild) || head;
last.next = flattenNext;
flattenNext.prev = last;
}
return head;
};
// 辅助函数：找到链表的最后一个节点
var findLast = function (head) {
while (head && head.next) {
head = head.next;
}
return head;
};