【剑指offer36】【C++】二叉搜索树与双向链表【运用中序遍历】

题目题解代码

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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