重构扁平化多级双向链表：深入剖析其结构和实现

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引言

多级双向链表是一种强大的数据结构，可以表示层次结构数据。它扩展了标准双向链表，不仅包含指向下一个和前一个节点的指针，还包含指向子链表的指针。这种结构允许高效地存储和遍历具有复杂嵌套关系的数据。

然而，在某些情况下，可能需要将多级双向链表“扁平化”，即将其转换为标准双向链表。扁平化过程涉及重新排列节点以消除嵌套结构，同时保持数据的顺序和完整性。

扁平化多级双向链表

扁平化多级双向链表是一个多步骤的过程，涉及遍历链表并重建节点连接。以下步骤概述了扁平化算法：

1. 初始化： 从链表的头部节点开始。
2. 遍历： 依次遍历每个节点。
3. 检查子链表： 如果当前节点有子链表，则将其子链表的尾节点连接到当前节点。
4. 更新指针： 将当前节点的下一个节点指针指向其子链表的头部节点（如果存在），否则指向下一个兄弟节点。
5. 跳过子链表： 更新当前节点的下一个节点指针，跳过其子链表（如果存在）。
6. 重复： 重复步骤2-5，直到遍历所有节点。

代码实现

以下是用Python编写的扁平化多级双向链表的示例代码：

def flatten_multilevel_dll(head):
    if not head:
        return None

    curr = head

    while curr:
        if curr.child:
            child_tail = curr.child
            while child_tail.next:
                child_tail = child_tail.next
            
            child_tail.next = curr.next
            if curr.next:
                curr.next.prev = child_tail
            
            curr.next = curr.child
            curr.child = None
            curr = curr.next
        else:
            curr = curr.next
    
    return head

结论

扁平化多级双向链表是一种有用的技术，可用于简化数据结构并提高某些操作的效率。通过遵循本文概述的步骤和代码实现，开发人员可以有效地将多级双向链表转换为标准双向链表。掌握扁平化技术对于理解和利用复杂数据结构至关重要，并为解决各种编程问题提供了强大的工具。