二叉搜索树与双向链表

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

Posted by DH on June 22, 2017

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。

要求

要求不能创建任何新的结点,只能调整树中结点指针的指向。

分析

要搞明白二叉搜索树的概念,二叉搜索树(BST),主要用来实现搜索,它的左子树元素小于根节点的元素,右节点的元素大于根节点的元素。 普通二叉树的搜索时间复杂度为O(n),二叉搜索树的平均搜索时间复杂度变为O(logn)。 搜索二叉树举例:

按照题目要求,最终的结果应该为:

可以看到这个顺序和二叉树的中序遍历的结果一样,中序遍历的顺序为左->根->右。

当遍历到最左边的叶子节点时,将叶子节点作为链表的第一个元素,然后遍历这个叶子节点的根节点,作为第二个节点,最后是右节点,以此类推,自然而然想到使用递归。 而递归实际上是一个压栈的过程,实际使用中,空间复杂度较大。

代码


/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

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

    }

}
**/


public class solution
{
    // 双向链表的左右头节点
    TreeNode leftHeadNode = null;
    TreeNode rightHeadNode = null;

    // 其实就是中序遍历,把输出中间节点的操作变成对指针的操作
    public TreeNode ConverNode(TreeNode rootNode){
        if(rootNode == null){
            return null;
        }

        ConverNode(rootNode.left);      
        // 遍历到最左边的叶子节点,也就是双向链表的第一个节点时,将双向链表的左右头节点都指向这个节点
        if(leftHeadNode == rightHeadNode == null){
            leftHeadNode = rightHeadNode = rootNode;
        }else{
            // rightHeadNode 永远指向双向链表的最后一个节点
            rightHeadNode.right = rootNode;
            rootNode.left = rightHeadNode;
            rightHeadNode = rootNode;
        }
        ConverNode(rootNode.right); 
        return leftHeadNode;
    }
}