扁平化多级链表 | 设置 2(深度明智)

介绍

在链表数据结构中，多级链表是指链表中每个节点除了包含指向下一个节点的指针外，还包含一个指向另一个链表头部的指针。这个指针称为 child 指针，因此每个节点有可能有子节点。而扁平化多级链表即将多级链表转换为仅包含一个链表。

这里将介绍一种深度明智的扁平化多级链表方法，它可以更好地理解链表结构的深度，并避免跳过子链表而将值加入扁平化列表中。

思路

1. 遍历链表并对于每一个节点，检查是否有子链表。
2. 如果没有子链表，将当前节点加入 result 列表中。
3. 如果有子链表，将当前节点加入 result 列表中，并对子链表进行递归扁平化操作（即重复步骤1-3）。
4. 将递归扁平化的结果加入 result 列表中。

代码实现

class Node:
    def __init__(self, val=None, prev=None, next=None, child=None):
        self.val = val
        self.prev = prev
        self.next = next
        self.child = child

def flatten(head: 'Node') -> 'Node':
    # 如果给定头节点为空，直接返回None
    if not head:
        return None
    # 定义结果列表和辅助栈
    result, stack = [], [head]
    # 遍历链表
    while stack:
        node = stack.pop()
        # 如果当前节点不为空，将其加入结果列表中
        if node:
            result.append(node)
            # 如果当前节点有子链表，将其加入stack中遍历其子链表
            if node.child:
                stack.append(node.child)
                node.child = None
            # 并将其下一个节点加入stack中继续遍历
            stack.append(node.next)
    # 将所有节点的next和prev指针连上
    for i in range(len(result)-1):
        result[i].next = result[i+1]
        result[i+1].prev = result[i]
    return result[0]

总结

深度明智的扁平化多级链表方法旨在更好地理解链表结构的深度，并避免跳过子链表而将值加入扁平化列表中。该方法的时间复杂度为O(N)，其空间复杂度取决于递归子链表的深度。