[来自妹纸的挑战]-展开/还原多层链表

前言：

　　适逢妹纸在复习，顺便见我也在学习，便问了这样一个问题【她是怎么想到这个的】。

　　有一个很多层的链表，嗯，双向的吧，然后每个节点还有个指针指向了它的子链表，单独的，如果有的话；同一层的子链表，嗯，也是双向链接的吧；然后怎么将它们比较快的变成只有一条主链表呢？关系还是保持不变的哦。对了，可以展开的话，顺便也还原回去吧。。。

　　为了不在妹纸面前怂，毅然决然拿起纸币就左图右画了起来，经过快二十分钟的左移右移，加上点必要代码，算是给妹纸解释好了，差点就跪了。

 

过程：

　　首先是双向的，那就好办多了，之前遇到的很多问题都是单向的，先画个多层链表示意图好了；问妹纸是不是这样的，她说差不多。。。

　　

　　然后想一下以什么样的顺序存放吧，可以是父子父子这样一直连下去的，也可以是横着过去，一行一行的放的，感觉一层一层来改变的顺序要少一点，那就那样吧。

　　肯定是要从头开始遍历的，所以时间复杂度最少是O(n)；如果有子链表就把它追加到现有的尾指针那里；那么新的尾指针应该在哪里呢？新加的那一个子节点？不，不是那个，因为我们要把整一层都放在一起，那样的话，就要子链表的最后一个节点作为新的尾指针了，那样一整块就被追加过去了。

　　接着next下去继续遍历，同样是有子链表就追加，原第一层的完了就从追加的节点继续，然后一层一层就连起来了。

　　

　　展开了，是时候考虑一下怎么变回去了？！

　　逆向思维的话就是从尾部开始遍历回去，反正是双向的，但是从尾部开始的话，该怎么判定这个节点是不是子节点呢？要确认的话估计只能从头指针开始遍历匹配是谁的子节点了，那样务必要遍历多次，不太科学；

　　也可以是用东西把所有的子节点都存起来，那样从尾部遍历就不用每次都遍历了，但是又要多用东西耶，可能还有更好的方法；

　　要不还是从头开始！

　　遍历链表，如果有子链表就将它从主链表那里切断开来，但是又不能就这样返回了，不然到了原来第一层那里就没后续节点了，那就只能分离第一层的子链表了；对了，那就递归，从子链表那继续切断，如果有它也有子链表的话。

　　那么尾指针怎么安放好呢？想想因为它会不断从后面分离，不影响前面的，那就直接将遍历到的最后一个作为尾指针好了，到时候就是到原第一层的末尾了。

　　既然想好了，那就试试实现吧。

代码：

　　

/*********************
    Author:AnnsShadow
    Time = 2015-12-03
*********************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//每个节点的定义
typedef struct chainNode
{
    struct chainNode *next;
    struct chainNode *previous;
    struct chainNode *child;
    int value;
} chainNode;

/**
为什么tail要用指向指针的指针，因为要修改它啊！
不然在函数里面改了影响不了原来的哦！
**/

//在链表末尾追加链接
void appendChain(chainNode *child, chainNode **tail);
//展开多层链表，使之成为一层
void expandChain(chainNode *head, chainNode **tail);
//将子链表从一层链表中分离
void seperateChild(chainNode *childHead);
//将一层链表还原成多层链表
void unexpandChain(chainNode *head, chainNode **tail);

int main()
{
    chainNode *head, *tail;
    //构造对应的测试多层链表
    /**
        Some codes;
    **/
    expandChain(head, &tail);
    unexpandChain(head, &tail);
    return 0;
}

void appendChain(chainNode *child, chainNode **tail)
{
    //将当前指针赋值为传入的子链表
    chainNode *currentNode = child;
    //原尾指针的下一个赋值为传入的子链表
    (*tail)->next = child;
    //子链表的上一个赋值为原尾指针
    child->previous = *tail;
    //遍历当前子链表直到最后
    for(; currentNode->child; currentNode = currentNode->next);
    //赋值产生新的尾指针
    *tail = currentNode;
}

void expandChain(chainNode *head, chainNode **tail)
{
    //将当前指针指向链表头指针
    chainNode *currentNode = head;
    //当前指针不为NULL
    while(currentNode)
    {
        //如果当前指针有子链表
        if(currentNode->child)
        {
            //将其追加到链表的尾部
            appendChain(currentNode->child, tail);
        }
        //指向下一个指针
        currentNode = currentNode->next;
    }
}

void seperateChild(chainNode *childHead)
{
    //将当前指针赋值为子链表的头指针
    chainNode *currentNode = childHead;
    //当前指针不为空
    while(currentNode)
    {
        //如果当前指针有子链表
        if(currentNode->child)
        {
            //将之前追加到指针‘下一个’的值取消
            //也就是切断链表
            currentNode->child->previous->next = NULL;
            //子链表从主链表分离
            currentNode->child->previous = NULL;
            //如果当前指针有子链表则继续分离
            seperateChild(currentNode->child);
        }
        //指向下一个指针
        currentNode = currentNode->next;
    }
}

void unexpandChain(chainNode *head, chainNode **tail)
{
    //将当前指针赋值为主链表头指针
    chainNode *currentNode = head;
    //开始分离
    seperateChild(head);
    //遍历主链表到末尾
    for(; currentNode->next; currentNode = currentNode->next);
    //重新赋值尾指针
    *tail = currentNode;
}

后记：

　　妹纸觉得答案挺满意的，然后就问，要是是单向呢？

　　我就答，那就记住每次遍历到哪里好了；

　　再问，要是多层的结构是这样的呢？

　　

　　我再答：那样连起来啊，也是有子链表就追加，而且可以一次追加整一层，不过要记住其中的有子链表的位置，那样好像又有开销了，诶，记住第一个就行了，反正一层都连起来了。

　　妹纸会心一笑。