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【Java】 劍指offer(36) 二叉搜索樹與雙向鏈表

當前 返回 收獲 要求 pre 設置 輸入 val 思考

本文參考自《劍指offer》一書,代碼采用Java語言。

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題目 

  輸入一棵二叉搜索樹,將該二叉搜索樹轉換成一個排序的雙向鏈表。要求不能創建任何新的結點,只能調整樹中結點指針的指向。

思路

  二叉搜索樹、排序鏈表,想到使用中序遍歷。

  要實現雙向鏈表,必須知道當前結點的前一個結點。根據中序遍歷可以知道,當遍歷到根結點的時候,左子樹已經轉化成了一個排序的鏈表了,根結點的前一結點就是該鏈表的最後一個結點(這個結點必須記錄下來,將遍歷函數的返回值設置為該結點即可),鏈接根結點和前一個結點,此時鏈表最後一個結點就是根結點了。再處理右子樹,遍歷右子樹,將右子樹的最小結點與根結點鏈接起來即可。左右子樹的轉化采用遞歸即可。

  大概思想再理一下:首先想一下中序遍歷的大概代碼結構(先處理左子樹,再處理根結點,之後處理右子樹),假設左子樹處理完了,就要處理根結點,而根結點必須知道左子樹的最大結點,所以要用函數返回值記錄下來;之後處理右子樹,右子樹的最小結點(也用中序遍歷得到)要和根結點鏈接。

測試算例 

  1.功能測試(一個結點;左右斜樹;完全二叉樹;普通二叉樹)

  2.特殊測試(根結點為null)

Java代碼

//題目:輸入一棵二叉搜索樹,將該二叉搜索樹轉換成一個排序的雙向鏈表。要求
//不能創建任何新的結點,只能調整樹中結點指針的指向。

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

	    public TreeNode(int val) {
	        this.val = val;
	    }
	}
	
	public TreeNode convert(TreeNode head) {
		if(head==null)
			return head;
		TreeNode lastNodeInList=null;
		lastNodeInList=convertHelper(head,lastNodeInList);
		TreeNode firstNodeInList=lastNodeInList;
		while(firstNodeInList.left!=null) {
			firstNodeInList=firstNodeInList.left;
		}	
		return firstNodeInList;
	}
	
	private TreeNode convertHelper(TreeNode node,TreeNode lastNode) {
		//處理左子樹,獲得最大結點
		if(node.left!=null)
			lastNode=convertHelper(node.left, lastNode);
		//鏈接最大結點和根結點
		node.left=lastNode;
		if(lastNode!=null)
			lastNode.right=node;
		//處理右子樹
		lastNode=node;
		if(node.right!=null)
			lastNode=convertHelper(node.right, lastNode);
		return lastNode;
	}
}

  

收獲

  題目較復雜時,不要慌。這道題和中序遍歷有關,把樹分為三部分:根結點、左子樹和右子樹,思考在中序遍歷中根結點應該如何處理,這是關鍵——要將左子樹的最大結點、根結點、右子樹的最小結點鏈接起來。左右子樹的處理是相同的,因此采用遞歸。

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