45.二叉树转链表

该博客介绍如何将一棵二叉搜索树转换成一个排序的双向链表,要求在转换过程中不创建新节点,仅调整原有节点的指针。通过递归的方式,从根节点开始,依次处理左子树和右子树,最后将根节点与其子树的合适节点相连,形成链表。

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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。

解析:二叉搜索树:左子树结点值大于右子树结点值
①定义一个转换函数convertnode将root结点传进去做转换树为链表的操作;
②在convertnode函数中,判断root是否有左子树,有则继续调用convertnode函数将root.left传进去将左子树转化为链表;同理,对于根节点的右子树进行同样的操作;
③在每次调用convertnode函数返回的都是当前的根节点。例如:传根节点返回的仍然是根节点。
④在转换树为链表后,需要将根节点与其左子树的底层最右结点连接,根节点与其右子树的底层最左节点连接。类似如下的操作:

在这里插入图片描述

public TreeNode Convert2(TreeNode pRootOfTree) {
  if (pRootOfTree == null)  return null;
    //1.转化成链表,返回根节点
  pRootOfTree = convertNode(pRootOfTree);
    //2.遍历到底层最左侧的结点,相当于链表的头结点
  while(pRootOfTree.left!= null){
   pRootOfTree = pRootOfTree.left;
  }
  return pRootOfTree;
 }
 public TreeNode convertNode(TreeNode root){
  if (root==null)  return null;
   //1.将根节点的左子树转化成链表
  if (root.left!=null){
   TreeNode rootleft = convertNode(root.left);
     //遍历到左子树的底层最右侧的结点
   while (rootleft.right!=null){
    rootleft = rootleft.right;
   }
    //将最右侧结点与左子树的根节点连接
   rootleft.right = root;
   root.left = rootleft;
  }
   //2.将根节点的右子树转化成链表
  if (root.right != null){
   TreeNode rootright = convertNode(root.right);
     //遍历到右子树的底层最左侧的结点
   while (rootright.left != null){
    rootright = rootright.left;
   }
    //将最左侧结点与根节点连接
   rootright.left = root;
   root.right = rootright;
  }
  return root;
 }
### 利用先序遍历创建二叉树并获取中序遍历结果 #### 一、二叉链表存储结构 为了实现基于先序遍历构建二叉树的功能,可以采用二叉链表作为数据结构来表示二叉树。二叉链表中的每个节点由三部分组成:`data`字段用于保存该节点的数据;两个指针`left`和`right`分别指向左子树和右子树。 以下是定义二叉链表节点的C语言代码片段: ```c typedef struct TreeNode { char data; struct TreeNode* left; struct TreeNode* right; } TreeNode, *TreePointer; ``` 此结构允许动态分配内存以创建新的节点,并支持递归操作以便于处理复杂的二叉树逻辑[^1]。 --- #### 二、通过先序序列重建二叉树 要依据给定的先序遍历字符串(通常使用特殊字符'#'代表空节点)恢复一棵完整的二叉树,可以通过递归方式完成这一过程。具体而言,在读取到某个非'#'字符时即视为当前节点值,并继续尝试为其左右孩子赋值直到遇到终止条件为止。 下面展示了一个函数用来根据输入串重新构造对应的二叉树实例: ```c TreePointer rebuildTree(const char* preorderStr, int* indexPtr) { if (preorderStr[*indexPtr] == '#' || preorderStr[*indexPtr] == '\0') { (*indexPtr)++; return NULL; } TreePointer newNode = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); newNode->data = preorderStr[(*indexPtr)++]; // Recursively build the left and right subtrees. newNode->left = rebuildTree(preorderStr, indexPtr); newNode->right = rebuildTree(preorderStr, indexPtr); return newNode; } ``` 在此过程中,每当成功解析出一个新的有效节点之后都会将其链接至父级节点之下形成最终的目标二叉树形状[^3]. --- #### 三、执行中序遍历输出 一旦完成了上述步骤建立起所需的二叉树模型,则可进一步实施标准形式下的中序遍历算法打印各顶点元素之间的相对位置关系如下所示: ```c void inorderTraversal(TreePointer root) { if (!root) return; inorderTraversal(root->left); // Traverse Left Subtree First printf("%c ", root->data); // Visit Root Node Second inorderTraversal(root->right); // Finally Process Right Side Last } ``` 这段程序按照访问顺序依次探索目标对象左侧分支直至尽头再回溯至上层逐步向右侧扩展从而确保整体呈现符合预期的结果模式[^2]. --- ### 总结说明 综上所述,借助预先准备好的先序排列信息能够有效地还原原始形态下的任意一颗普通意义上的二叉型态图谱并通过适当调整参数设定达到灵活控制目的同时保持良好性能表现水平.
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