剑指Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

Description

剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

难度中等130
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。

Solution

递归中序遍历版本

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 res = null;
    Node pre = null;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if (root == null)
            return root;
        inRecursion(root);
        res.left = pre;
        pre.right = res;
        return res;
    }
    private void inRecursion(Node node ){
        if (node == null)
            return;
        inRecursion(node.left);
        if (res == null){
            res = node;
            pre = node;
        }else {
            pre.right = node;
            node.left = pre;
            pre = node;
        }
        inRecursion(node.right);
    }
}

循环中序遍历版本

/*
// 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 {
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if (root == null) return root;
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        Node fast = root, slow = null,res = null;
        while (fast != null){
            stack.push(fast);
            fast = fast.left;
        }
        res = stack.peek();
        while (!stack.isEmpty() || fast != null){
            if (fast != null){
                stack.push(fast);
                fast = fast.left;
            }else {
                fast = stack.pop();
                if (slow != null){
                    fast.left = slow;
                    slow.right = fast;
                }
                slow = fast;
                fast = fast.right;
            }
        }
        res.left = slow;
        slow.right = res;
        return res;
    }
}