[剑指 offer]--二叉树➕链表--面试题36. 二叉搜索树与双向链表

1 题目描述

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。

2 解题思路

每次在评论区看到大佬的题解，就感觉这道题又稳了，每次都是点进去看他的题解，就是很有连贯性，很厉害的人。
下面放原文的链接面试题36. 二叉搜索树与双向链表（中序遍历，清晰图解）

• 方法：中序遍历
  
  

3 解决代码

• 方法：中序遍历《Java代码》

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

    public Node() {}

    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public Node(int _val,Node _left,Node _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
};
*/
class Solution {
    Node pre, head;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) return null;
        //转化为双向链表： 调用 dfs(root) ；
        dfs(root);
        //构建循环链表： 中序遍历完成后，head 指向头节点， pre 指向尾节点，
        head.left = pre;
        pre.right = head;
        return head;
        
    }
    public void dfs(Node cur){
        if(cur == null) return ;
        dfs(cur.left);
        //当 pre 不为空时： 修改双向节点引用
        if(pre != null){
            pre.right = cur;
        }else{
            ////当 pre 不为空时：当前正在访问头节点
            head = cur;
        }
        //保存 cur ： 更新 pre=cur ，即节点cur 是后继节点的 pre 
        cur.left = pre;
        pre = cur;
        dfs(cur.right);
    }
}

• 方法：中序遍历《python3代码》

"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
"""
class Solution:
    def treeToDoublyList(self, root: 'Node') -> 'Node':
        def dfs(cur):
            if not cur: return
             # 递归左子树
            dfs(cur.left)
            if self.pre:
                # 修改节点引用
                self.pre.right, cur.left = cur, self.pre
            else:
                # 记录头节点
                self.head = cur
            # 保存 cur
            self.pre = cur 
             # 递归右子树
            dfs(cur.right)
        
        if not root: return
        self.pre = None
        dfs(root)
        self.head.left, self.pre.right = self.pre, self.head
        return self.head