剑指Offer_#36_二叉搜索树与双向链表
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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:
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。
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。
思路分析
为了将二叉搜索树转换为有序的循环双向链表,需要做以下工作:
-
中序遍历二叉搜索树,此时节点的值刚好是递增的。中序遍历二叉树是本题基础。
// 打印中序遍历 void dfs(TreeNode root) { if(root == null) return; dfs(root.left); // 左 System.out.println(root.val); // 根 dfs(root.right); // 右 }
-
根据上面的基础的中序遍历的代码,修改其递推过程,将二叉树转变为双向链表
- 双向链表的连接:
pre.right = cur
,cur.right = pre
- 针对第一个节点,需要特殊处理,将其赋值给head
- 双向链表的连接:
-
在递归过程结束之后,得到了双向链表,还需将其转变为循环链表
head.left = tail
,tail.right = left
更详细的分析见评论区大佬的题解。
解答
class Solution {
//pre,head是全局变量
Node pre,head;
public Node treeToDoublyList(Node root) {
//输入为空
if(root == null) return null;
//开启递归过程
recur(root);
//构建循环链表
head.left = pre;
pre.right = head;
//返回结果
return head;
}
//直接修改方法参数cur的内容,所以不需要返回值
void recur(Node cur){
//出口条件:访问到null,则直接返回到null的父节点(即叶节点)
if(cur == null) return;
//中序遍历:顺序为左-根-右
recur(cur.left);
//递推过程:构建双向链表
if(pre != null) pre.right = cur;
//针对第一个节点特殊处理
else head = cur;
cur.left = pre;
pre = cur;
recur(cur.right);
}
}