【经典题】二叉搜索树与双向链表-Toy模板网

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二叉搜索树与双向链表链接

解题思路

思路1 ：中序遍历，将节点放进vector中，再改链接关系，这很容易想出并解决，但这样明显不符合题意。
【经典题】二叉搜索树与双向链表

思路2：
这道题目要求将一个二叉搜索树转换成一个排序的双向链表，不创建新的节点，只调整指针。
二叉搜索树的特点是左子树的值都小于根节点，右子树的值都大于根节点，中序遍历可以得到一个升序的序列。
因此，我们可以利用中序遍历的顺序，将每个节点的左指针指向前一个节点，将每个节点的右指针指向后一个节点，从而形成一个双向链表。
我们需要用一个变量prev来记录前一个节点，初始为nullptr。然后我们递归遍历二叉树，每次访问到一个节点时，就修改它和prev的指针，并更新prev为当前节点。
最后，我们从根节点开始往左走，找到最左边的节点，即双向链表的头节点，返回即可。
【经典题】二叉搜索树与双向链表

举个栗子：
假设我们有这样一个二叉搜索树：

       10
      /  \
    6    14
    / \   / \
   4   8 12 16

我们先初始化prev为空，然后从根节点开始递归遍历二叉树。

首先我们遍历到4这个节点，它没有左子树，所以我们直接修改它的左指针指向prev（此时为空），然后将prev更新为4。

然后我们回到6这个节点，它有左子树，所以我们修改它的左指针指向prev（此时为4），并将4的右指针指向6。然后将prev更新为6。

然后我们遍历到8这个节点，它没有左子树，所以我们修改它的左指针指向prev（此时为6），并将6的右指针指向8。然后将prev更新为8。

然后我们回到10这个节点，它有左子树，所以我们修改它的左指针指向prev（此时为8），并将8的右指针指向10。然后将prev更新为10。

然后我们遍历到12这个节点，它没有左子树，所以我们修改它的左指针指向prev（此时为10），并将10的右指针指向12。然后将prev更新为12。

然后我们回到14这个节点，它有左子树，所以我们修改它的左指针指向prev（此时为12），并将12的右指针指向14。然后将prev更新为14。

然后我们遍历到16这个节点，它没有左子树，所以我们修改它的左指针指向prev（此时为14），并将14的右指针指向16。然后将prev更新为16。

最后我们回到根节点10，并从它开始往左走，找到最左边的节点4，即双向链表的头节点。返回4即可。

此时二叉搜索树已经转换成了如下的双向链表：

NULL <-> 4 <-> 6 <-> 8 <-> 10 <-> 12 <-> 14 <-> 16 <-> NULL
【经典题】二叉搜索树与双向链表

代码—加注释

/*
struct TreeNode {
    int val; // 节点的值
    struct TreeNode *left; // 左子节点的指针
    struct TreeNode *right; // 右子节点的指针
    TreeNode(int x) : // 构造函数，初始化节点的值和子节点指针
            val(x), left(NULL), right(NULL) {
    }
};*/
class Solution {
  public:
    void InOrderConvert(TreeNode* cur, TreeNode*& prev) {
        if (cur == nullptr) // 如果当前节点为空，直接返回
            return;
        InOrderConvert(cur->left, prev); // 递归遍历左子树
        //这里cur出现的顺序就是中序
        cur->left = prev; // 将当前节点的左指针指向前一个节点
        if (prev) // 如果前一个节点不为空，将其右指针指向当前节点
            prev->right = cur;
        prev = cur; // 更新前一个节点为当前节点

        InOrderConvert(cur->right, prev); // 递归遍历右子树
    }
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree) {
        TreeNode* prev = nullptr; // 初始化前一个节点为空
        InOrderConvert(pRootOfTree,
                       prev); // 调用辅助函数，中序遍历二叉树，并修改指针

        TreeNode* head = pRootOfTree; // 初始化头节点为根节点
        while (head &&
                head->left) { // 循环找到最左边的节点，即双向链表的头节点
            head = head->left;
        }


        return head; // 返回头节点
    }
};