[leetcode]剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

最新推荐文章于 2022-08-18 11:28:38 发布

RegulusF

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分类专栏： LeetCode 文章标签：链表 leetcode

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44699689/article/details/121039589

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这篇博客讨论了如何将一个二叉搜索树转化为排序的循环双向链表，过程中不创建新节点，只调整原有节点的指针。首先通过中序遍历找到最小节点作为头节点，然后逐个处理中间节点，设置它们的前驱和后继指针。遍历结束后，连接首尾节点形成循环链表。提供的AC代码展示了实现这一转换的完整过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索树转换成一个排序的循环双向链表。要求不能创建任何新的节点，只能调整树中节点指针的指向。

为了让您更好地理解问题，以下面的二叉搜索树为例：
在这里插入图片描述

我们希望将这个二叉搜索树转化为双向循环链表。链表中的每个节点都有一个前驱和后继指针。对于双向循环链表，第一个节点的前驱是最后一个节点，最后一个节点的后继是第一个节点。

下图展示了上面的二叉搜索树转化成的链表。“head” 表示指向链表中有最小元素的节点。
在这里插入图片描述
特别地，我们希望可以就地完成转换操作。当转化完成以后，树中节点的左指针需要指向前驱，树中节点的右指针需要指向后继。还需要返回链表中的第一个节点的指针。

思路：
题目要求建立排序双向循环链表，因此需要中序遍历二叉树。
在遍历过程中，对每一个节点设置其前驱与后继指针。
定义一个pre指针指向每一个节点的前驱，初始为空。
遍历到中序序列中第一个节点的时候（pre==nullptr）将该节点设置为head，并让pre也指向自己。
在这里插入图片描述

head = root;
pre = head;

遍历中间节点的时候，将当前节点的left指向pre，将pre的right指向当前节点，并将pre更新至当前节点

root->left = pre;
pre->right = root;
pre = root;

在这里插入图片描述
中序遍历结束之后，pre指针指向最后一个节点，此时将head指针的left指向pre，将pre的right指向head

head->left = pre;
pre->right = head;

返回头节点即可。

AC代码：（C++）

class Solution {
   public:
    Node *pre = nullptr, *head = nullptr;

    Node* treeToDoublyList(Node* root) {
        if (root == nullptr) return nullptr;
        dfs(root);
        //遍历结束之后，pre停在最后一个节点，将第一个节点的left指向pre，将最后一个节点的right指向left。
        head->left = pre;
        pre->right = head;
        return head;
    }
    void dfs(Node* root) {
        if (root == nullptr) return;
        dfs(root->left);
        if (pre == nullptr) {
            head = root;
            pre = head;  //第一个节点的pre临时指向自己

        } else {
            root->left = pre;
            pre->right = root;
            pre = root;
        }
        dfs(root->right);
    }
};