剑指offer——二叉搜索树与双向链表

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。

书上代码：

 

 

 

高分答案

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。

#include<cstdlib>
#include<stack>
class Solution {
public:
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree)
    {
        if(pRootOfTree == NULL)
            return NULL;
        stack<TreeNode*> stack;
        TreeNode* p = pRootOfTree;
        TreeNode* pre = NULL;// 用于保存中序遍历序列的上一节点
        bool isFirst = true;
        while(p!=NULL||!stack.empty()){
            while(p!=NULL){
                stack.push(p);
                p = p->left;
            }
            p = stack.top();
            stack.pop();
            if(isFirst){
                pRootOfTree = p;// 将中序遍历序列中的第一个节点记为root
                pre = pRootOfTree;
                isFirst = false;
            }else{
                pre->right = p;
                p->left = pre;
                pre = p;
            }      
            p = p->right;
        }
        return pRootOfTree;
    }
};

方法二：递归版

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 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 p = left;
        // 2.定位至左子树双链表最后一个节点
        while(p!=null&&p.right!=null){
            p = p.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){
            p.right = root;
            root.left = p;
        }
        // 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;
        }
        return left!=null?left:root;       
    }

方法三：改进递归版（与书上代码类似）

解题思路：

思路与方法二中的递归版一致，仅对第2点中的定位作了修改，新增一个全局变量记录左子树的最后一个节点。

    protected TreeNode leftLast = null;
    public TreeNode Convert(TreeNode root) {
        if(root==null)
            return null;
        if(root.left==null&&root.right==null){
            leftLast = root;// 最后的一个节点可能为最右侧的叶节点
            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);
        // 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){
            leftLast.right = root;
            root.left = leftLast;
        }
        leftLast = root;// 当根节点只含左子树时，则该根节点为最后一个节点
        // 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;
        }
        return left!=null?left:root;       
    }