[4]《剑指offer》二叉搜索树与双向链表

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题目描述
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。

方法一：非递归版
解题思路：
1.核心是中序遍历的非递归算法。
2.修改当前遍历节点与前一遍历节点的指针指向。

/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
import java.util.Stack;
public class Solution {
    public TreeNode Convert(TreeNode root) {
        if (root == null) return null;
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        TreeNode cur = root;
        TreeNode pre = null;
        boolean isHead = true;
        while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
            while (cur != null) {
                stack.push(cur);
                cur = cur.left;
            }
            cur = stack.pop();
            // pre = null
            // cur = first node of in-order sequence
            if (isHead) {
                root = cur; // set first node of in-order sequence to root
                isHead = false;
            } else {
                pre.right = cur;
                cur.left = pre;
            }
            pre = cur;
            cur = cur.right;
        }
        return root;
    }
}

方法二：递归
解题思路：
1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。
2.定位至左子树双链表最后一个节点。
3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。
4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。
5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。
6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。

/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/

public class Solution {
    public TreeNode Convert(TreeNode root) {
        if (root == null) return null;
        if (root.left == null && root.right == null) {
            return root;
        }
        //1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。
        TreeNode left = Convert(root.left);
        TreeNode cur = left;    
        //2.定位至左子树双链表最后一个节点。
        while (cur != null && cur.right != null) {
            cur = cur.right;
        }
        //3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。
        if (left != null) {
            cur.right = root;
            root.left = cur;
        }
        //4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。
        TreeNode right = Convert(root.right);
        //5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。
        if (right != null) {
            right.left = root;
            root.right = right;
        }
        //6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。
        return left == null ? root : left;
    }
}