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]

解题思路

1.因为链表可能为空，所以我们先判断一下链表是否为空，若为空直接返回 head 节点。

2.我们构造两个方法 child（）和 tail（），child（）用于找到链表中带孩子的节点，若链表中不存在带孩子的节点，那么它会返回 null ，tail（）用于找出链表的尾节点。

3.我们先用 while 循环去判断此链表是否还存在带有孩子链表的节点，若不存在直接返回 head ，若存在我们先设置一个 father 节点用于存储有孩子的节点，再设置一个 child 用于存储这个有孩子的节点指向的他的孩子，tail 节点存储了孩子链表的尾节点，用于与父链表进行连接。

4.如果 father 节点的 next 节点指向空，那么我们直接将 father.next = child; child.prev = father;  father.child = null;就不用再考虑 father 后面的节点，因为后面已经没有节点了，如果father 节点的 next 节点不为空则我们令 tail.next = father.next; father.next.prev = tail; father.next = child; child.prev = father;  father.child = null;不但要完成 father 前半部分与孩子链表的连接，还要完成 father 后半部分与孩子节点的连接，直到链表不存在孩子链表，返回head。

举个栗子：输入：head = [1,2,3,4,5,6,null,null,null,7,8,9,10]

（1）chlid（）方法遍历head 找出带有孩子的节点

（2）此时cur.child != null 跳出 while 循环，返回 cur 节点。

（3）设置一个child节点指向father节点的孩子节点

（4）用tail（）方法对孩子链表进行遍历，找出孩子链表的尾节点





（5）此时 temp.next = null 跳出 while 循环，返回 temp

（6）因为father.next节点不为空，所以孩子链表的首尾都要进行连接

  tail.next = father.next;

father.next.prev = tail;

father.next = child；

child.prev = father;

father.child = null;

return head；

代码实现

class Solution {
    public Node flatten(Node head) {
        if(head == null){
            return head;
        }
        while(child(head) != null){
        Node father = child(head);
        Node child = father.child;
        Node tail = tail(child);
        if(father.next == null){
            father.next = child;
            child.prev = father;
            father.child = null;
        }else{
        tail.next = father.next;
        father.next.prev = tail;
        father.next = child;
        child.prev = father;
        father.child = null;
        }
        }
        return head;
    }
       public Node child(Node head){
        Node cur = head;
        while(cur != null && cur.child == null ){
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
       }
       public Node tail(Node head){
           Node temp = head;
           while(temp.next != null){
               temp = temp.next;
            }
            return temp;
       }
}