[劍指 Offer]二叉搜索樹與雙向鏈表

[劍指 Offer]二叉搜索樹與雙向鏈表

劍指 Offer-二叉搜索樹與雙向鏈表

題目描述

輸入一棵二叉搜索樹，將該二叉搜索樹轉換成一個排序的循環雙向鏈表。要求不能創建任何新的節點，只能調整樹中節點指針的指向。

爲了讓您更好地理解問題，以下面的二叉搜索樹爲例：

我們希望將這個二叉搜索樹轉化爲雙向循環鏈表。鏈表中的每個節點都有一個前驅和後繼指針。對於雙向循環鏈表，第一個節點的前驅是最後一個節點，最後一個節點的後繼是第一個節點。

下圖展示了上面的二叉搜索樹轉化成的鏈表。“head” 表示指向鏈表中有最小元素的節點。

特別地，我們希望可以就地完成轉換操作。當轉化完成以後，樹中節點的左指針需要指向前驅，樹中節點的右指針需要指向後繼。還需要返回鏈表中的第一個節點的指針。

解題思路

• 總體來說，主要是對二叉樹中序遍歷做了一些改變
• 遞歸和非遞歸

實現代碼

//非遞歸
class Solution {
public:   
    Node* treeToDoublyList(Node* root) {
        Node* head=NULL;
        Node* pre=NULL;
        stack<Node*>stack;
        if(root==NULL)
            return NULL; 
        Node* cur=root;       
        while(!stack.empty()|cur!=NULL){
            while(cur!=NULL){//找到最左邊節點入棧
                stack.push(cur);
                cur=cur->left;
            }
            cur=stack.top();
            stack.pop();
            if(head==NULL)
                head=cur;
            if(pre!=NULL){
                pre->right=cur;
                cur->left=pre;
            }
            pre=cur;
            cur=cur->right;
        }
        head->left=pre;
        pre->right=head; 
        return head;
    }
};

//遞歸
class Solution {
public:
    Node* head=NULL;
    Node* pre=NULL;
    Node* treeToDoublyList(Node* root) {
        if(root==NULL)
            return NULL;        
        inOrder(root);
        head->left=pre;//要記得頭尾相連，不然會出奇怪的錯誤
        pre->right=head; 
        return head;
    }

    void inOrder(Node* Node){
        if(Node==NULL)
            return;
        inOrder(Node->left); 
        if(head==NULL)
            head=Node;       
        if(pre!=NULL){
            Node->left=pre;
            pre->right=Node;            
        }        
        pre=Node;        
        inOrder(Node->right);
    }

};