二叉搜索树转换为双向链表的非递归实现方法

最新推荐文章于 2024-08-14 21:25:09 发布

SYSU_qsh

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分类专栏： 2019春招编程题目准备

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本文介绍如何将一棵二叉搜索树转换成一个排序的双向链表，且不创建新节点，仅调整节点指针指向。采用栈来辅助实现，先遍历右子节点再左子节点，确保节点按升序加入链表。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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。

解答

首先从根节点开始，一直遍历右子节点temp并把它们（包括根节点）依次压栈。

然后再把栈顶节点出栈，判断当前目标双向链表的头（newHead）是不是空，如果为空则将出栈的第一个节点（即原二叉树的最右边的叶子节点）设置为newHead；不为空则将出栈的节点small和newHead连在一起，并将small设为新的newHead。【其实这里的主要思想是，先把右节点压栈是为了保证出栈的节点（除了第一次出栈的）节点，即原二叉树的最右边的叶子节点）都会比当前双向链表的头newHead小，然后每次将newHead和small合并起来的操作就都是一样的了】

接着把下一个要遍历的节点temp设置为当前弹出节点small的左节点，这一步相当于后续会把当前弹出节点small的左子树转换为双向链表。

左子树转换完成后又会将右子节点为small的节点出栈，此时newHead不为空，执行对应的操作。

具体代码如下：（通过了牛客网的测试）

/*
struct TreeNode {
	int val;
	struct TreeNode *left;
	struct TreeNode *right;
	TreeNode(int x) :
			val(x), left(NULL), right(NULL) {
	}
};*/
class Solution {
public:
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree)
    {
        stack<TreeNode*> nodes;
        TreeNode *newHead = NULL, *temp = pRootOfTree;
        while(temp != NULL || !nodes.empty()) {
            if(temp != NULL) {
                //把所有右节点压栈
                nodes.push(temp);
                temp = temp->right;
            }
            else {
                TreeNode *small = nodes.top();
                nodes.pop();
                if(newHead == NULL) {
                    newHead = small;
                }
                else {
                    small->right = newHead;
                    newHead->left = small;
                    newHead = small;
                }
                temp = small->left;
            }
        }
        return newHead;
    }
};