• 【面试题027】二叉搜索树与双向链表


    【面试题027】二叉搜索树与双向链表
    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,只能调用书中结点的指向。
    二叉树的结点定义如下:
     
     C++ Code 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
     
    struct BinaryTreeNode
    {
        int m_nValue;
        BinaryTreeNode *m_pLeft;
        BinartTreeNode *m_pRight;
    }
    ConvertBinarySearchTree.cpp:
     C++ Code 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    98
    99
    100
    101
    102
    103
    104
    105
    106
    107
    108
    109
    110
    111
    112
    113
    114
    115
    116
    117
    118
    119
    120
    121
    122
    123
    124
    125
    126
    127
    128
    129
    130
    131
    132
    133
    134
    135
    136
    137
    138
    139
    140
    141
    142
    143
    144
    145
    146
    147
    148
    149
    150
    151
    152
    153
    154
    155
    156
    157
    158
    159
    160
    161
    162
    163
    164
    165
    166
    167
    168
    169
    170
    171
    172
    173
    174
    175
    176
    177
    178
    179
    180
    181
    182
    183
    184
    185
    186
    187
    188
    189
    190
    191
    192
    193
    194
    195
    196
    197
     
    #include <iostream>
    #include "BinaryTree.h"

    using namespace std;


    void ConvertNode(BinaryTreeNode *pNode, BinaryTreeNode **pLastNodeInList);

    BinaryTreeNode *Convert(BinaryTreeNode *pRootOfTree)
    {
        BinaryTreeNode *pLastNodeInList = NULL;
        ConvertNode(pRootOfTree, &pLastNodeInList);

        // pLastNodeInList指向双向链表的尾结点,
        // 我们需要返回头结点
        BinaryTreeNode *pHeadOfList = pLastNodeInList;
        while(pHeadOfList != NULL && pHeadOfList->m_pLeft != NULL)
            pHeadOfList = pHeadOfList->m_pLeft;

        return pHeadOfList;
    }

    void ConvertNode(BinaryTreeNode *pNode, BinaryTreeNode **pLastNodeInList)
    {
        if(pNode == NULL)
            return;

        BinaryTreeNode *pCurrent = pNode;

        if (pCurrent->m_pLeft != NULL)
            ConvertNode(pCurrent->m_pLeft, pLastNodeInList);

        pCurrent->m_pLeft = *pLastNodeInList;
        if(*pLastNodeInList != NULL)
            (*pLastNodeInList)->m_pRight = pCurrent;

        *pLastNodeInList = pCurrent;

        if (pCurrent->m_pRight != NULL)
            ConvertNode(pCurrent->m_pRight, pLastNodeInList);
    }

    // ====================测试代码====================
    void PrintDoubleLinkedList(BinaryTreeNode *pHeadOfList)
    {
        BinaryTreeNode *pNode = pHeadOfList;

        printf("The nodes from left to right are: ");
        while(pNode != NULL)
        {
            printf("%d ", pNode->m_nValue);

            if(pNode->m_pRight == NULL)
                break;
            pNode = pNode->m_pRight;
        }

        printf(" The nodes from right to left are: ");
        while(pNode != NULL)
        {
            printf("%d ", pNode->m_nValue);

            if(pNode->m_pLeft == NULL)
                break;
            pNode = pNode->m_pLeft;
        }

        printf(" ");
    }

    void DestroyList(BinaryTreeNode *pHeadOfList)
    {
        BinaryTreeNode *pNode = pHeadOfList;
        while(pNode != NULL)
        {
            BinaryTreeNode *pNext = pNode->m_pRight;

            delete pNode;
            pNode = pNext;
        }
    }

    void Test(char *testName, BinaryTreeNode *pRootOfTree)
    {
        if(testName != NULL)
            printf("%s begins: ", testName);

        PrintTree(pRootOfTree);

        BinaryTreeNode *pHeadOfList = Convert(pRootOfTree);

        PrintDoubleLinkedList(pHeadOfList);
    }

    //            10
    //         /      
    //        6        14
    //       /        /
    //      4  8     12  16
    void Test1()
    {
        BinaryTreeNode *pNode10 = CreateBinaryTreeNode(10);
        BinaryTreeNode *pNode6 = CreateBinaryTreeNode(6);
        BinaryTreeNode *pNode14 = CreateBinaryTreeNode(14);
        BinaryTreeNode *pNode4 = CreateBinaryTreeNode(4);
        BinaryTreeNode *pNode8 = CreateBinaryTreeNode(8);
        BinaryTreeNode *pNode12 = CreateBinaryTreeNode(12);
        BinaryTreeNode *pNode16 = CreateBinaryTreeNode(16);

        ConnectTreeNodes(pNode10, pNode6, pNode14);
        ConnectTreeNodes(pNode6, pNode4, pNode8);
        ConnectTreeNodes(pNode14, pNode12, pNode16);

        Test("Test1", pNode10);

        DestroyList(pNode4);
    }

    //               5
    //              /
    //             4
    //            /
    //           3
    //          /
    //         2
    //        /
    //       1
    void Test2()
    {
        BinaryTreeNode *pNode5 = CreateBinaryTreeNode(5);
        BinaryTreeNode *pNode4 = CreateBinaryTreeNode(4);
        BinaryTreeNode *pNode3 = CreateBinaryTreeNode(3);
        BinaryTreeNode *pNode2 = CreateBinaryTreeNode(2);
        BinaryTreeNode *pNode1 = CreateBinaryTreeNode(1);

        ConnectTreeNodes(pNode5, pNode4, NULL);
        ConnectTreeNodes(pNode4, pNode3, NULL);
        ConnectTreeNodes(pNode3, pNode2, NULL);
        ConnectTreeNodes(pNode2, pNode1, NULL);

        Test("Test2", pNode5);

        DestroyList(pNode1);
    }

    // 1
    //  
    //   2
    //    
    //     3
    //      
    //       4
    //        
    //         5
    void Test3()
    {
        BinaryTreeNode *pNode1 = CreateBinaryTreeNode(1);
        BinaryTreeNode *pNode2 = CreateBinaryTreeNode(2);
        BinaryTreeNode *pNode3 = CreateBinaryTreeNode(3);
        BinaryTreeNode *pNode4 = CreateBinaryTreeNode(4);
        BinaryTreeNode *pNode5 = CreateBinaryTreeNode(5);

        ConnectTreeNodes(pNode1, NULL, pNode2);
        ConnectTreeNodes(pNode2, NULL, pNode3);
        ConnectTreeNodes(pNode3, NULL, pNode4);
        ConnectTreeNodes(pNode4, NULL, pNode5);

        Test("Test3", pNode1);

        DestroyList(pNode1);
    }

    // 树中只有1个结点
    void Test4()
    {
        BinaryTreeNode *pNode1 = CreateBinaryTreeNode(1);
        Test("Test4", pNode1);

        DestroyList(pNode1);
    }

    // 树中没有结点
    void Test5()
    {
        Test("Test5"NULL);
    }


    int main()
    {
        Test1();
        Test2();
        Test3();
        Test4();
        Test5();
        return 0;
    }
    BinaryTree.h:
     C++ Code 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
     
    #ifndef _Binary_Tree_
    #define _Binary_Tree_

    struct BinaryTreeNode
    {
        int                    m_nValue;
        BinaryTreeNode        *m_pLeft;
        BinaryTreeNode        *m_pRight;
    };

    BinaryTreeNode *CreateBinaryTreeNode(int value);
    void ConnectTreeNodes(BinaryTreeNode *pParent, BinaryTreeNode *pLeft, BinaryTreeNode *pRight);
    void PrintTreeNode(BinaryTreeNode *pNode);
    void PrintTree(BinaryTreeNode *pRoot);
    void DestroyTree(BinaryTreeNode *pRoot);


    #endif /*_Binary_Tree_*/
    BinaryTree.cpp:
     C++ Code 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
     
    #include "BinaryTree.h"
    #include <cstdio>

    BinaryTreeNode *CreateBinaryTreeNode(int value)
    {
        BinaryTreeNode *pNode = new BinaryTreeNode();
        pNode->m_nValue = value;
        pNode->m_pLeft = NULL;
        pNode->m_pRight = NULL;

        return pNode;
    }

    void ConnectTreeNodes(BinaryTreeNode *pParent, BinaryTreeNode *pLeft, BinaryTreeNode *pRight)
    {
        if(pParent != NULL)
        {
            pParent->m_pLeft = pLeft;
            pParent->m_pRight = pRight;
        }
    }

    void PrintTreeNode(BinaryTreeNode *pNode)
    {
        if(pNode != NULL)
        {
            printf("value of this node is: %d ", pNode->m_nValue);

            if(pNode->m_pLeft != NULL)
                printf("value of its left child is: %d. ", pNode->m_pLeft->m_nValue);
            else
                printf("left child is null. ");

            if(pNode->m_pRight != NULL)
                printf("value of its right child is: %d. ", pNode->m_pRight->m_nValue);
            else
                printf("right child is null. ");
        }
        else
        {
            printf("this node is null. ");
        }

        printf(" ");
    }

    void PrintTree(BinaryTreeNode *pRoot)
    {
        PrintTreeNode(pRoot);

        if(pRoot != NULL)
        {
            if(pRoot->m_pLeft != NULL)
                PrintTree(pRoot->m_pLeft);

            if(pRoot->m_pRight != NULL)
                PrintTree(pRoot->m_pRight);
        }
    }

    void DestroyTree(BinaryTreeNode *pRoot)
    {
        if(pRoot != NULL)
        {
            BinaryTreeNode *pLeft = pRoot->m_pLeft;
            BinaryTreeNode *pRight = pRoot->m_pRight;

            delete pRoot;
            pRoot = NULL;

            DestroyTree(pLeft);
            DestroyTree(pRight);
        }
    }
    运算结果:
     
     C++ Code 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    98
    99
    100
     
    Test1 begins:
    value of this node is: 10
    value of its left child is: 6.
    value of its right child is: 14.

    value of this node is: 6
    value of its left child is: 4.
    value of its right child is: 8.

    value of this node is: 4
    left child is null.
    right child is null.

    value of this node is: 8
    left child is null.
    right child is null.

    value of this node is: 14
    value of its left child is: 12.
    value of its right child is: 16.

    value of this node is: 12
    left child is null.
    right child is null.

    value of this node is: 16
    left child is null.
    right child is null.

    The nodes from left to right are:
    4       6       8       10      12      14      16
    The nodes from right to left are:
    16      14      12      10      8       6       4
    Test2 begins:
    value of this node is: 5
    value of its left child is: 4.
    right child is null.

    value of this node is: 4
    value of its left child is: 3.
    right child is null.

    value of this node is: 3
    value of its left child is: 2.
    right child is null.

    value of this node is: 2
    value of its left child is: 1.
    right child is null.

    value of this node is: 1
    left child is null.
    right child is null.

    The nodes from left to right are:
    1       2       3       4       5
    The nodes from right to left are:
    5       4       3       2       1
    Test3 begins:
    value of this node is: 1
    left child is null.
    value of its right child is: 2.

    value of this node is: 2
    left child is null.
    value of its right child is: 3.

    value of this node is: 3
    left child is null.
    value of its right child is: 4.

    value of this node is: 4
    left child is null.
    value of its right child is: 5.

    value of this node is: 5
    left child is null.
    right child is null.

    The nodes from left to right are:
    1       2       3       4       5
    The nodes from right to left are:
    5       4       3       2       1
    Test4 begins:
    value of this node is: 1
    left child is null.
    right child is null.

    The nodes from left to right are:
    1
    The nodes from right to left are:
    1
    Test5 begins:
    this node is null.

    The nodes from left to right are:

    The nodes from right to left are:

    请按任意键继续. . .
  • 相关阅读:
    用python爬虫爬取去哪儿4500个热门景点,看看国庆不能去哪儿
    北邮-TCP/IP
    python中遇到的小坑记录
    pip将依赖包导成requirements.txt文件
    关于requsts请求json格式单双引号导致json解析失败的问题
    python中,ddt模块的使用
    openpxyl模块完成excel数据读写的常用操作
    关于pip下载源的问题
    集合
    关于Jmeter变量嵌套
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/codemylife/p/3731352.html
Copyright © 2020-2023  润新知