剑指Offer 36.二叉搜索树与双向链表

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。

解析

最开始我是使用的队列+中序遍历的方式来完成二叉搜索树转换为双向链表。这个方式虽然可以完成操作，但是时间复杂度很低，击败了16.68%的用户。哈哈哈。

后来，直接用中序遍历+pre指针+cur指针来完成转换。因为直接用遍历转换，所以效率比较高。击败了100%

解释一下，思路：

利用pre、cur指针。pre指针是记录前一个节点，cur指针是记录当前节点。head指针是记录头节点，即第一个节点，方便形成环状。

还是利用中序遍历。在操作的时候分两种情况：

pre为null，则表示cur指针指向的是第一个节点，此时就应该将head指针指向第一个节点，记录下来。
pre不为null，则表示有前驱节点，直接按照双向链表规则，确定前驱和后继指针。然后将pre=cur，确定下一个前驱节点。

最佳理解为：画图。哈哈哈

解答

/*
// 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 {
    Node pre, head;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root==null)return null;
        dfs(root);
        head.left = pre;
        pre.right = head;
        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);
    }
}