展平多级链表答案

【问题标题】：Flattening a multilevel linked list展平多级链表
【发布时间】：2014-08-21 07:01:49
【问题描述】：

问题

给定一个链表，其中除了 next 指针之外，每个节点有一个子指针，它可能指向也可能不指向单独的列表。
给定第一个列表的头部，将列表展平，以便所有节点出现在单级链表中。

目标。

我们需要以这样一种方式展平列表，以使第一级的所有节点应该先来，然后二级节点，以此类推。

上面的列表应该转换成

10->5->12->7->11->4->20->13->17->6->2->16->9->8->3->19- >15

我的方法：

1) Create an empty queue
2) while(Queue is not empty AND head.next!=null AND head.child!=null)
     2a) while(head!=null)
           if(head.child!=null)
               Enqueue(head.child)
           newList = head;
           head = head.next;
           newList = newList.next;
     2b)head = deQ();

这种方法正确吗？

【问题讨论】：

它是伪代码，但仍然不是Queue is not empty 等价于head.next!=null AND head.child!=null。除此之外，您的方法对我来说似乎是正确的。
有一个两指解决方案，无需额外的数据结构即可工作。（好吧，它需要两个手指，但它们只是节点指针。）我认为这是家庭作业，你更愿意自己解决，对吧？
@rici 这不是家庭作业。您或@aa333 能否指出while 的第2 行）中的终止条件？
@Dubby：好的，添加了解决方案。我确定我已经在 SO 的其他地方为 BFS 提供了相同的算法。还有一个双指深度优先版本，其中子链接用于维护递归堆栈；你可能会喜欢弄清楚。

标签： algorithm linked-list queue pseudocode

【解决方案1】：

简单的基于栈的解决方案，遍历到下一个端点，然后从栈中附加子节点。

node *flatten(node *head) {
    stack<node *> s;
    node *curr = root;
    while (1) {
        if (curr->next) { // keep moving in current streak
            if (curr->child)
                s.push(curr);
            curr = curr->next;
        }
        else { // attach child branch and continue from there
            if (s.empty())
                return head;
            curr->next = s.top()->next;
            s.top()->next = NULL;
            s.pop();
            curr = curr->next;
        }
    }
}

【讨论】：

您的解决方案在给定的测试用例上失败。另外，如果 head 为 NULL，它会崩溃。

【解决方案2】：

这是一个简单的两指宽度优先（级别顺序）遍历，它执行就地展平。（效率狂人可能想要重新排列循环，因为有些测试会进行两次，但这几乎没有什么区别。）基本思想是有一个隐式队列，由finger2 和finger1 之间的节点组成。 finger1 向前穿过关卡，每次到达没有右兄弟节点的节点时，“队列”通过向右移动 finger2 前进，直到找到一个子节点，然后将其附加到 finger1 以便finger1 可以继续向右移动。

finger1 = finger2 = head;
while finger2 is not Null:
  while finger1.next is not Null: finger1 = finger1.next
  while finger2 is not Null and finger2.child is Null: finger2 = finger2.next
  if finger2 is not Null:
    finger1.next = finger2.child
    finger2.child = Null

【讨论】：