[算法学习]二叉搜索树转双向链表

算法

问题描述： 将一棵二叉搜索树转成一条排序好的双向链表。要求不能创建新结点。

解法与分析：

  1. 由于左子树<根结点<右子树，所以双向链表的头结点是二叉搜索树左子树中的最后一个左结点，双向链表的头结点是二叉搜索树右子树中的最后一个右结点，根结点则是链表的中间结点。
  2. 将树结点中指向左孩子的指针作为双向链表中的前驱指针，指向右孩子的指针作为双向链表指向后继结点的指针。
  3. 按照上面分析，可以使用树的中序遍历来转换双向链表。这里我们使用递归的方式来实现中序遍历+双向链表转换。

参考代码如下

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/**
 * 树节点
 */
static class TreeNode
{
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;

    public TreeNode(int val)
    {
        this.val = val;
    }

    public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right)
    {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}
/**
 * 解法：中序遍历的顺序，中间增加连接节点的操作。
 * @param root
 * @return
 */
public static TreeNode doBST2BWL(TreeNode root)
{
    if(root==null)
    {
        return null;
    }
    TreeNode head=root;
    // 整理左半边
    TreeNode left = doBST2BWL(root.left);
    // 连接左半边
    if(left!=null)
    {
        head=left;
        // 将left指针移动到左半边的最后(右)一个结点
        for(;left.right!=null;left=left.right);
        left.right=root;
    }
    root.left=left;
    // 整理右半边
    TreeNode right= doBST2BWL(root.right);
    // 连接右半边
    if(right!=null)
    {
        right.left=root;
    }
    root.right=right;
    // 返回头结点
    return head;
}