[剑指 Offer] 36. 二叉搜索树与双向链表

[frdmu]

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。

 
 
 

解法一：
中序遍历，保存指针，再建立链表。好理解。代码如下：

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* left;
    Node* right;

    Node() {}

    Node(int _val) {
        val = _val;
        left = NULL;
        right = NULL;
    }

    Node(int _val, Node* _left, Node* _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
};
*/
class Solution {
public:
    void inOrder(Node* root, vector<Node*>& vec) {
        if (!root) return;

        inOrder(root->left, vec);
        vec.push_back(root);
        inOrder(root->right, vec);
    }
    Node* treeToDoublyList(Node* root) {
        if (!root) return NULL;
        vector<Node*> vec;
        
        inOrder(root, vec);
        int n = vec.size();

        for (int i = 0; i < n-1; i++) {
            vec[i]->right = vec[i+1];
            vec[i+1]->left = vec[i];
        }
        vec[n-1]->right = vec[0];
        vec[0]->left = vec[n-1];

        return vec[0];
    }
};

解法二：
递归写法。代码如下：

class Solution {
public:
    Node *pre = NULL, *head = NULL;
    void inOrder(Node* root) {
        if (!root) return;

        inOrder(root->left);
        if (!pre) {
            head = root;        
        } else {
            pre->right = root;
            root->left = pre;

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