LCR 155. 将二叉搜索树转化为排序的双向链表（二叉搜索树中序遍历）-程序员宅基地

技术标签：算法 c++ 链表 leetcode LCR(剑指offer) 数据结构

将一个 二叉搜索树 就地转化为一个 已排序的双向循环链表 。

对于双向循环列表，你可以将左右孩子指针作为双向循环链表的前驱和后继指针，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。

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。还需要返回链表中最小元素的指针。

示例 1：

输入：root = [4,2,5,1,3] 
输出：[1,2,3,4,5]

解释：下图显示了转化后的二叉搜索树，实线表示后继关系，虚线表示前驱关系。

示例 2：

输入：root = [2,1,3]
输出：[1,2,3]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]
解释：输入是空树，所以输出也是空链表。

示例 4：

输入：root = [1]
输出：[1]

提示：

-1000 <= Node.val <= 1000
Node.left.val < Node.val < Node.right.val
Node.val 的所有值都是独一无二的
0 <= Number of Nodes <= 2000

思路：

1、二叉排序树的中序遍历结果即为有序列表。

2、分别定义一个空的前驱结点pre和一个空的需要返回的头结点head。

3、中序遍历至最左结点处，利用刚开始head为空的条件让head等于最小结点。

4、只有刚开始前驱结点pre为空，后面的遍历pre都不为空。除了刚开始，我们让pre右子树（后继）等于root，root的左子树（前驱）等于pre，即完成有序双向链表的建立。

5、pre=root，继续完成中序遍历，该遍历当前结点的右子树了。

6、最后pre指向最大结点处，我们让pre后继指向head，head前驱指向pre，返回head，完成！

代码实现：

/*
// 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* treeToDoublyList(Node* root) {
        if(root == NULL)
            return NULL;
        mid(root);                      //二叉搜索树中序遍历
        head->left = pre;
        pre->right = head;
        return head;
    }
    void mid(Node* root)
    {
        if(root == NULL)                //递归结束条件
            return;
        mid(root->left);
        if(!head)                       //只有在head为空，此时遍历到最小结点处，我们让head等于最小结点
            head = root;
        if(pre)                         //刚开始pre为空，我们需要此条件来跳过第一次的后继链表构建
            pre->right = root;
        root->left = pre;
        pre = root;
        mid(root->right);
    }
private:
    Node* head = NULL;
    Node* pre = NULL;
};

本文链接：https://blog.csdn.net/m0_72855061/article/details/136417129

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