[剑指offer] 二叉搜索树与双向链表

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双向链表。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。

输入描述

二叉搜索树

输出描述

排序的双向链表

题目分析

节点描述：

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

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

    }

}

　　二叉查找树（英语：Binary Search Tree），也称二叉搜索树、有序二叉树（英语：ordered binary tree），排序二叉树（英语：sorted binary tree），是指一棵空树或者具有下列性质的二叉树：

• 任意节点的左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值；

• 任意节点的右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值；

• 任意节点的左、右子树也分别为二叉查找树；

• 没有键值相等的节点。

解法一（递归）　运行时间：32ms　占用内存：550k

//递归调用 左 根 右 遍历
public class Solution {
     //双向链表的左边头结点和右边头节点
    TreeNode leftHead = null;
    TreeNode rightHead = null;
    public TreeNode Convert(TreeNode pRootOfTree) {
         //递归调用叶子节点的左右节点返回null
        if(pRootOfTree==null) return null;
         //第一次运行时，它会使最左边叶子节点为链表第一个节点
        Convert(pRootOfTree.left);
        if(rightHead==null){
            leftHead= rightHead = pRootOfTree;
        }else{
            //把根节点插入到双向链表右边，rightHead向后移动
           rightHead.right = pRootOfTree;
           pRootOfTree.left = rightHead;
           rightHead = pRootOfTree;
        }
         //把右叶子节点也插入到双向链表（rightHead已确定，直接插入）
        Convert(pRootOfTree.right);
         //返回左边头结点
        return leftHead;
    }
}

　　找到树最左边的叶子节点，以该节点为双向链表的第一个节点，然后根据　左　根　右　遍历依次把节点插入到双向链表右边并移动rightHead指针 ，最后返回leftHead。

解法二　运行时间：31ms　占用内存：503k

import java.util.Stack;
public class Solution {
    public TreeNode Convert(TreeNode pRootOfTree) {
        if(pRootOfTree == null) return pRootOfTree;
        //双向链表的左边头结点和右边头节点
        TreeNode leftHead = null;
        TreeNode rightHead = null;
       Stack<TreeNode> s = new Stack<TreeNode>();
       while(pRootOfTree != null || !s.isEmpty()){
            if(pRootOfTree != null) {
                //依次遍历到最左边叶节点
                s.push(pRootOfTree);
                pRootOfTree = pRootOfTree.left;
            } else {
                pRootOfTree = s.pop();
                if(rightHead == null)
                    //以最左边叶子节点为链表头
                    leftHead = rightHead = pRootOfTree;
                else {
                    rightHead.right = pRootOfTree;
                    pRootOfTree.left = rightHead;
                    rightHead = pRootOfTree;
                }
                pRootOfTree = pRootOfTree.right;
            }
        }

        return leftHead;
    }
}

　　思路一样，以最左边叶子节点为链表头，借用堆栈遍历链表。