【試題描述】 將二叉搜索樹轉換為雙向鏈表

對于二叉搜索樹，可以將其轉換為雙向鏈表，其中，節點的左子樹指針在鏈表中指向前一個節點，右子樹指針在鏈表中指向后一個節點。

思路一：

采用遞歸思想，對于二叉搜索樹，將左、右子樹分別轉換為雙向鏈表，左子樹轉換所得鏈表的頭結點即整個樹的頭結點，左子樹轉換所得鏈表的尾節點與根節點相鄰；右子樹轉換所得鏈表的尾節點即整個樹的尾節點，右子樹轉換所得鏈表的頭結點與根節點相鄰。

1 private static Node last;2 public static Node treeToList(Node tree)3 {4 Node head;5 // 若樹為空，返回空6 if (tree == null)7 return null;8 9 // 若無左子樹，則該根節點為鏈表的頭結點 10 if (tree.left == null) 11 head = tree; 12 // 若有左子樹，遞歸調用轉換函數將左子樹轉換為雙向鏈表 13 // 左子樹轉換所得鏈表的頭結點是整個樹的頭結點 14 // 左子樹鏈表的尾結點與根節點相鄰 15 else 16 { 17 head = treeToList(tree.left); 18 tree.left = last; 19 last.right = tree; 20 } 21 //若無右子樹，則該根節點為鏈表的尾結點 22 if (tree.right == null) 23 last = tree; 24 //若有右子樹，遞歸調用轉換函數將右子樹轉換為雙向鏈表 25 //右子樹轉換所得鏈表的尾結點是整個樹的尾結點 26 //右子樹鏈表的頭結點與根節點相鄰 27 else 28 { 29 tree.right = treeToList(tree.right); 30 tree.right.left = tree; 31 } 32 return head; 33 34 }

思路二：

我們可以中序遍歷整棵樹。按照這個方式遍歷樹，比較小的結點先訪問。如果我們每訪問一個結點，假設之前訪問過的結點已經調整成一個排序雙向鏈表，我們再把調整當前結點的指針將其鏈接到鏈表的末尾。當所有結點都訪問過之后，整棵樹也就轉換成一個排序雙向鏈表了。

思路

核心算法依舊是中序遍歷

不是從根節點開始，而是從中序遍歷得到的第一個節點開始

定義兩個輔助節點listHead(鏈表頭節點)、listTail(鏈表尾節點)。事實上，二叉樹只是換了種形式的鏈表；listHead用于記錄鏈表的頭節點，用于最后算法的返回；listTail用于定位當前需要更改指向的節點。了解了listHead和listTail的作用，代碼理解起來至少順暢80%。

class Solution:def __init__(self):self.listHead = Noneself.listTail = Nonedef Convert(self, pRootOfTree):if pRootOfTree==None:returnself.Convert(pRootOfTree.left)if self.listHead==None:self.listHead = pRootOfTreeself.listTail = pRootOfTreeelse:self.listTail.right = pRootOfTreepRootOfTree.left = self.listTailself.listTail = pRootOfTreeself.Convert(pRootOfTree.right)return self.listHead

其實這段代碼也就5行，5行中2行是中序遍歷的代碼，分別是第8、16行；3行是更改節點指向的代碼，為13-15行。9-11行的if語句只有在中序遍歷到第一個節點時調用，自此之后listHead不變，listTail跟隨算法的進度。為了更清楚的展示，給出中序遍歷的代碼如下。對比可以看出來，實際上只是中序遍歷中的第八行代碼被上述的if-else語句替代了，僅此而已。

class Solution:def __init__(self):self.array = []def midOrder(self, root):if not root:return self.arrayself.midOrder(root.left)self.array.append(root.val)self.midOrder(root.right)

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總結

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