0430：扁平化多级双向链表（★）

力扣第 430 题

题目

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 。

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：

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：

示例 3：

输入：head = []
输出：[]
说明：输入中可能存在空列表。

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]

相似问题：

• 0114：二叉树展开为链表
• 1660：纠正二叉树

分析

看作二叉树，child 看作左子树，先序遍历并修改指针即可。类似 0114。

解答

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class Solution:
    def flatten(self, head: 'Optional[Node]') -> 'Optional[Node]':
        p = None
        sk = [head]
        while sk:
            u = sk.pop()
            if u:
                sk.extend([u.next,u.child])
                u.next=u.child=None
                if p:
                    p.next = u
                    u.prev = p
                p = u
        return head

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