面试必刷TOP101：30、 二叉搜索树与双向链表

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双向链表。如下图所示

题解

方法一：非递归版
解题思路：
1.核心是中序遍历的非递归算法。
2.修改当前遍历节点与前一遍历节点的指针指向。
    import java.util.Stack;
    public TreeNode ConvertBSTToBiList(TreeNode root) {
    	if(root==null)
    		return null;
    	Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();
    	TreeNode p = root;
    	TreeNode pre = null;// 用于保存中序遍历序列的上一节点
    	boolean isFirst = true;
    	while(p!=null||!stack.isEmpty()){
    		while(p!=null){
    			stack.push(p);
    			p = p.left;
    		}
    		p = stack.pop();
    		if(isFirst){
    			root = p;// 将中序遍历序列中的第一个节点记为root
    			pre = root;
    			isFirst = false;
    		}else{
    			pre.right = p;
    			p.left = pre;
    			pre = p;
    		}		
    		p = p.right;
    	}
    	return root;
    }
方法二：递归版
解题思路：
1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。
2.定位至左子树双链表最后一个节点。
3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。
4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。
5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。
6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。
    public TreeNode Convert(TreeNode root) {
    	if(root==null)
    		return null;
    	if(root.left==null&&root.right==null)
    		return root;
    	// 1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点
    	TreeNode left = Convert(root.left);
    	TreeNode p = left;
    	// 2.定位至左子树双链表最后一个节点
    	while(p!=null&&p.right!=null){
    		p = p.right;
    	}
    	// 3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表
    	if(left!=null){
    		p.right = root;
    		root.left = p;
    	}
    	// 4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点
    	TreeNode right = Convert(root.right);
    	// 5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后
    	if(right!=null){
    		right.left = root;
    		root.right = right;
    	}
		return left!=null?left:root;        
    }
方法三：改进递归版
解题思路：
思路与方法二中的递归版一致，仅对第2点中的定位作了修改，新增一个全局变量记录左子树的最后一个节点。
    // 记录子树链表的最后一个节点，终结点只可能为只含左子树的非叶节点与叶节点
    protected TreeNode leftLast = null;
    public TreeNode Convert(TreeNode root) {
    	if(root==null)
    		return null;
    	if(root.left==null&&root.right==null){
    		leftLast = root;// 最后的一个节点可能为最右侧的叶节点
    		return root;
    	}
    	// 1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点
    	TreeNode left = Convert(root.left);
    	// 3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表
    	if(left!=null){
    		leftLast.right = root;
    		root.left = leftLast;
    	}
    	leftLast = root;// 当根节点只含左子树时，则该根节点为最后一个节点
    	// 4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点
    	TreeNode right = Convert(root.right);
    	// 5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后
    	if(right!=null){
    		right.left = root;
    		root.right = right;
    	}
		return left!=null?left:root;        
    }