【剑指Offer】面试题36. 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。

首先遍历左子树，找到最左 节点

pre == null的时候cur在①节点上，也就是最左节点，即双向链表的头节点。然后令pre = cur。

下一次cur在②节点上，pre是①节点，pre != null，添加边pre.right = cur，覆盖边 cur.left = pre

 

 

 然后遍历右子树，cur来到③节点上，pre != null， pre.right = cur。然后cur.left = pre。更新pre的位置pre = cur。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node() {}

    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public Node(int _val,Node _left,Node _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
};
*/
class Solution {
    private Node pre;
    private Node head;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) return null;
        dfs(root);
        pre.right = head;
        head.left = pre;
        return head;
    }
    public 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);
    }
}