分治算法:剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

发布时间 2023-04-26 10:24:20作者: ZDREAMER

题目描述:

输入一棵二叉搜索树,将该二叉搜索树转换成一个排序的循环双向链表。要求不能创建任何新的节点,只能调整树中节点指针的指向。

为了让您更好地理解问题,以下面的二叉搜索树为例:

 

我们希望将这个二叉搜索树转化为双向循环链表。链表中的每个节点都有一个前驱和后继指针。

对于双向循环链表,第一个节点的前驱是最后一个节点,最后一个节点的后继是第一个节点。

下图展示了上面的二叉搜索树转化成的链表。“head” 表示指向链表中有最小元素的节点。

 

特别地,我们希望可以就地完成转换操作。当转化完成以后,树中节点的左指针需要指向前驱,树中节点的右指针需要指向后继。

还需要返回链表中的第一个节点的指针。

 

 

使用中序遍历访问树的各节点 cur ;并在访问每个节点时构建 cur 和前驱节点 pre 的引用指向;中序遍历完成后,最后构建头节点和尾节点的引用指向即可。

 

复杂度分析:
  时间复杂度 O(N) : N 为二叉树的节点数,中序遍历需要访问所有节点。
  空间复杂度 O(N) : 最差情况下,即树退化为链表时,递归深度达到 N,系统使用 O(N) 栈空间。

class Solution{
    Node pre,head;
    public Node treeToDoublyList(Node root){
        if(root==null) return null;
        dfs(root);
        head.left = pre;
        pre.right = head;
        return head;
    }
    void dfs(Node cur){
        if(cur==null) return;
        dfs(cur.left);
        if(pre!=null) pre.right = cur;
        else head=cur;
        cur.left = pre;
        pre = cur;
        dfs(cur.right);
    }
}