一、编程题:430. 扁平化多级双向链表(深度优先搜索)
1.题目描述
你会得到一个双链表,其中包含的节点有一个下一个指针、一个前一个指针和一个额外的 子指针 。这个子指针可能指向一个单独的双向链表,也包含这些特殊的节点。这些子列表可以有一个或多个自己的子列表,以此类推,以生成如下面的示例所示的 多层数据结构 。
给定链表的头节点 head ,将链表 扁平化 ,以便所有节点都出现在单层双链表中。让 curr 是一个带有子列表的节点。子列表中的节点应该出现在扁平化列表中的 curr 之后 和 curr.next 之前 。
返回扁平列表的 head 。列表中的节点必须将其 所有 子指针设置为 null 。 LeetCode题目链接。
2.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:输入的多级列表如上图所示。
扁平化后的链表如下图:
3.示例2:
输入:head = [1,2,null,3]
输出:[1,3,2]
解释:输入的多级列表如上图所示。
扁平化后的链表如下图:
4.示例3:
输入:head = []
输出:[]
说明:输入中可能存在空列表。
5.提示:
- 节点数目不超过 1000
- 1 <= Node.val <= 105
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]
二、解题思路
本题总体思路还是很简单的,就是将多个
这题采用双指针,本题主要关键点为:
- 1.该怎么去移动这两个指针?这一点要理清楚。这里双指针移动就比较简单了,分别向下移动一步即可;
- 2.本题中两个指针分别指向链表当前节点和子节点的尾节点,然后尾节点(子节点的)链接在当前节点后并将当前节点的子节点置为空;
- 3.在遍历过程中,需要不断维护这两个节点;
1.思路
解决方法1(个人想法):
- Step 1.创建指针temp指向链表中头节点heap,tempChlid用于指向当前节点的子节点,初始值为null;
- Step 2.当temp存在子节点时,tempChlid = temp.chlid,找到tempChlid的尾节点,然后将子节点的链表插入到当前节点temp后即可;
- Step 3.重复2步骤,直到temp为null时循环终止,并返回链表头节点;
看不懂解释的话,直接看算法图解比较容易理解点
2.复杂度分析:
时间复杂度:每个节点被访问的次数仍为常数次,复杂度为O(n)。
空间复杂度:O(1)。我们只需要常数的空间存放若干变量。
3.算法图解
链表初始状态(注:本人不会做成流程动画,希望会的朋友可以私信我指点一二,说个软件名字也可以,谢谢)
链表遍历过程
红色部分代表遍历到链表有子节点的节点,灰色部分代表子节点列表的尾节点
三、代码实现
每个代码块都写了注释,方便理解,代码还可以改进;
class Solution { public Node flatten(Node head) { Node temp = head, tempChlid; while(temp != null){ // temp.child =null; // 当前节点存在子节点时,对子节点链表进行处理; if(temp.child != null){ tempChlid = temp.child; // 找到链表尾节点 while(tempChlid.next != null){ tempChlid = tempChlid.next; } // 调试专用 // System.out.println("chilid.val = " + temp.child.val + " tempChlid.val = " + tempChlid.val); // 将上一级节点的后继节点拼接在子节点的链表尾节点后面 tempChlid.next = temp.next; // 如果上一级节点的后继节点不为空的话,该后继节点的前驱节点指向子节点链表的尾节点 if(temp.next != null) temp.next.prev = tempChlid; // 连接之后子节点的前驱节点指向当前节点,当前节点后继节点为子节点 temp.next = temp.child; temp.child.prev = temp; } // System.out.println("temp.val = " + temp.val); // 处理该节点的子节点之后,可将子节点指针置为空,同时将当前指针往后移下一位 temp.child = null; temp = temp.next; } return head; } }
提交结果:
总结
以上就是今天要讲的内容,这一题还是比较简单的,一看到这题的时候就立马想到同时遍历两个链表,然后把其中一个链表当做返回参数,让第二个链表的节点往里面插入即可。
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