LeetCode 精選 TOP 面試題（Java 實現）—— 變異版二叉搜索樹與雙向鏈表

一、題目描述

1.1 題目

• 變異版二叉搜索樹與雙向鏈表

• 輸入一棵二叉搜索樹，將該二叉搜索樹轉換成一個排序的循環雙向鏈表。要求不能創建任何新的節點，只能調整樹中節點指針的指向。

• 爲了讓您更好地理解問題，以下面的二叉搜索樹爲例：

• 我們希望將這個二叉搜索樹轉化爲雙向循環鏈表。鏈表中的每個節點都有一個前驅和後繼指針。對於雙向循環鏈表，第一個節點的前驅是最後一個節點，最後一個節點的後繼是第一個節點。

• 下圖展示了上面的二叉搜索樹轉化成的鏈表。“head” 表示指向鏈表中有最小元素的節點。

• 特別地，我們希望可以就地完成轉換操作。當轉化完成以後，樹中節點的左指針需要指向前驅，樹中節點的右指針需要指向後繼。還需要返回鏈表中的第一個節點的指針。

1.2 知識點

• 二叉樹
• 雙向循環鏈表

二、解題思路

2.1 解題思路

  跟《劍指Offer》尋找 二叉搜索樹與雙向鏈表 的思路相似，只不過在該題中需要形成的是 雙向循環鏈表 ，因此需要保存尾結點。對於頭結點就是第一個遍歷到的值（直接判斷 Head 是否爲 Null 然後賦值即可），而尾結點應當是最後一個遍歷到的值（需要在遍歷的過程中不斷更新賦值）。

三、實現代碼

3.1 代碼實現

/*
// 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;
    private Node rear;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) return null;
        traceback(root);
        head.left = rear;
        rear.right = head;
        return head;
    }

    public void traceback(Node root) {
        if(root == null) return;
        traceback(root.left);
        root.left = pre;
        if(pre != null) pre.right = root;
        pre = root;
        if(head == null) head = pre;
        traceback(root.right);
        rear = pre;
    }
}