【剑指offer36】【C++】二叉搜索树与双向链表【运用中序遍历】
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2022-05-06 21:38:23
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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。
题解
思路:摘自力扣精选题解
本文解法基于性质:二叉搜索树的中序遍历为 递增序列 。
将 二叉搜索树 转换成一个 “排序的循环双向链表” ,其中包含三个要素:
排序链表: 节点应从小到大排序,因此应使用 中序遍历 “从小到大”访问树的节点;
双向链表: 在构建相邻节点(设前驱节点 pre,当前节点 cur)关系时,
不仅应 pre.right=cur; 也应 cur.left=pre;
循环链表:
设链表头节点 head 和尾节点 tail,
则应构建 head.left=tail 和 tail.right=head;
代码
/*
// 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:
Node* pre;//全局指针变量,用于在中序遍历结果中 指向 当前节点的前一个节点
Node* head;
Node* treeToDoublyList(Node* root) {
if(root==NULL) return NULL;
//中序遍历,构建双向链表
inOrderScan(root);
/*
//方法1:链接首尾,构建循环链表
Node* tail = root;
while(tail->right!=NULL) tail = tail->right;
//找到tail尾指针后,链接首尾操作
head->left = tail;
tail->right = head;
*/
//方法2:链接首尾,构建循环链表
head->left = pre;
pre->right = head;
return head;
}
void inOrderScan(Node* curr){
if(curr==NULL) return;
inOrderScan(curr->left);
if(pre!=NULL){//pre节点和curr节点构建双向指针
pre->right = curr;
curr->left = pre;
pre = curr;
}else{//当pre==null,说明curr是头节点
head = curr;
pre = head;
}
inOrderScan(curr->right);
}
};
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