leetcode430. Flatten a Multilevel Doubly Linked Li

gxyz 發布于2019-08-16 18:29 / 1576人閱讀

摘要：步驟如下代碼如下思路二循環上面的思路同樣可以通過循環的方式來解決。基本步驟如下代碼如下思路減少遍歷次數之前的兩種思路，都會出現大量的重復遍歷，重復遍歷和葉子節點的深度成正相關，可以想方法將重復遍歷的次數減少。

題目要求

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：遞歸實現深度優先遍歷

從深度優先遍歷的角度來看，每次遇到一個包含子節點中間雙鏈表節點，就遞歸的調用展開方法將其展開，并將展開的結果插入到當前節點的后面。這里需要注意雙鏈表前節點前后指針的變更。步驟如下：

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

代碼如下：

    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：循環

上面的思路同樣可以通過循環的方式來解決。每遇到一個有子節點的雙鏈表節點，就將其子節點的頭和尾拼接到父節點的雙鏈表上，使其看上去是一個新的雙鏈表。再對雙鏈表的下一個節點進行判斷。基本步驟如下：

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

代碼如下：

    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：減少遍歷次數

之前的兩種思路，都會出現大量的重復遍歷，重復遍歷和葉子節點的深度成正相關，可以想方法將重復遍歷的次數減少。其實，我們可以看見，無論我們何時將子節點展開，并拼接回父節點的雙鏈表中，子節點展開的雙鏈表的頭結點是固定的，并且可以用父節點訪問到。而尾節點必須通過重復遍歷來查找并拼接。因此，如果每次都將展開后的尾節點返回，就可以無需重復遍歷將展開的子節點拼接回父節點。代碼如下：

    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;
        }
    }

云服務器 GPU云服務器 Doubly Multilevel Flatten linked

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