输入一棵二叉搜索树,将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表(剑指offer)

题目

输入一棵二叉搜索树,将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表。要求不能创建任何新的结点,只能调整树中结点指针的指向。
分析:
在二叉搜索树中,每个结点都有两个分别指向其左、右子树的指针,左子树结点的值总是小于父结点的值,右子树结点的值总是大于父结点的值。在双向链表中,每个结点也有两个指针,它们分别指向前一个结点和后一个结点。所以这两种数据结构的结点是一致,二叉搜索树和双向链表,只是因为两个指针的指向不同而已
举个例子,如下图中的二叉搜索树,转换后的双向链表为:
在这里插入图片描述
为了减少指针的变换次数,并让操作更加简单,在转换成排序双向链表时,原先指向左子结点的指针调整为链表中指向前一个结点的指针,原先指向右子结点的指针调整为链表中指向下一个结点的指针。
由于要求链表是有序的,可以借助二叉树中序遍历,因为中序遍历算法的特点就是从小到大访问结点。当遍历访问到根结点时,假设根结点的左侧已经处理好,只需将根结点与上次访问的最近结点(左子树中最大值结点)的指针连接好即可。进而更新当前链表的最后一个结点指针。同时中序遍历过程正好是转换成链表的过程,可采用递归方法处理。
在这里插入图片描述

法一:递归版本

(不理解中序遍历的递归与非递归可以看我之前的文章

public class Convert {
	// 双向链表的左边头结点和右边头节点
	TreeNode leftHead = null;
	TreeNode rightHead = null;

	public TreeNode convert(TreeNode pRootOfTree){
		// 递归调用叶子节点的左右节点返回null
		if (pRootOfTree == null)
			return null;
		// 第一次运行时,它会使最左边叶子节点为链表第一个节点
		convert(pRootOfTree.left);
		if (rightHead == null) {
			leftHead = pRootOfTree;
			rightHead = pRootOfTree;
		} else {
			// 把根节点插入到双向链表右边,rightHead向后移动
			rightHead.right = pRootOfTree;
			pRootOfTree.left = rightHead;
			rightHead = pRootOfTree;
		}
		// 把右叶子节点也插入到双向链表(rightHead已确定,直接插入)
		convert(pRootOfTree.right);
		// 返回左边头结点
		return leftHead;
	}
}

法二:非递归版本

1.核心是中序遍历的非递归算法。(不理解中序遍历的递归与非递归可以看我之前的文章
2.修改当前遍历节点与前一遍历节点的指针指向。

 public TreeNode ConvertBSTToBiList(TreeNode root) {
        if(root==null)
            return null;
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();
        TreeNode p = root;
        TreeNode pre = null;// 用于保存中序遍历序列的上一节点
        boolean isFirst = true;
        while(p!=null||!stack.isEmpty()){
            while(p!=null){
                stack.push(p);
                p = p.left;
            }
            p = stack.pop();
            if(isFirst){
                root = p;// 将中序遍历序列中的第一个节点记为root
                pre = root;
                isFirst = false;
            }else{
                pre.right = p;
                p.left = pre;
                pre = p;
            }      
            p = p.right;
        }
        return root;
    }

参考

https://blog.csdn.net/yanxiaolx/article/details/52073221

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Felix_ar/article/details/84038117