用于展平多级链表的Python程序

在链表编程中，多级链表是比较常见的。多级链表就是在一个链表中，节点不仅指向后继节点，同时还有指向子节点的指针。这样的多级链表，也被称为扁平化链表。在实际应用中，可能需要将多级链表展平，如图所示：

对于上图，将多级链表展平后，得到的结果为：

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7 -> 8 -> 9 -> 10 -> 11 -> 12

程序实现

下面是一个用于展平多级链表的Python程序的实现：

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class Solution:
    def flatten(self, head):
        if not head:
            return None
        stack = []
        cur = head
        while cur or stack:
            if cur.child:
                if cur.next:
                    stack.append(cur.next)
                cur.next = cur.child
                cur.next.prev = cur
                cur.child = None
            elif not cur.next and stack:
                cur.next = stack.pop()
                cur.next.prev = cur
            cur = cur.next
        return head

该代码的实现思路是使用栈来存储当前节点的下一个节点。具体实现步骤如下：

1. 定义一个栈stack，一个指针cur，开始时将cur指向头节点head。
2. 对于每个节点cur，判断其是否有子节点，如果有子节点，则将栈里存储cur.next，将子节点cur.child赋值给cur.next，并更新子节点的前驱节点为cur。同时，将cur.child设为None。
3. 如果cur没有子节点，但是栈里面有存储节点，则说明子节点的处理已经完成，此时从栈里面弹出节点，将其设为cur.next，并更新节点的前驱节点为cur。
4. 将cur指向下一个节点，重复上述过程，直到所有节点都处理完毕。

本实现思路简单，容易理解，时间复杂度为$O(n)$，空间复杂度为$O(n)$。

总结

通过以上的介绍，我们可以看到，展平多级链表的过程并不像看起来那么困难。只要理解一些基本的链表操作，结合栈的特性，就可以很容易地完成此类操作。