二叉搜索树与双向链表 java

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。

方法一：非递归

1.核心是中序遍历的非递归算法。

2.修改当前遍历节点与前一遍历节点的指针指向。

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

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

    }

}
*/
import java.util.Stack;

public class Solution {
    public TreeNode Convert(TreeNode pRootOfTree) {
        if(pRootOfTree==null)
            return null;

        TreeNode p = pRootOfTree;
        TreeNode pre = null;// 用于保存中序遍历序列的上一节点
        boolean isHead = true;        //记录是否是链表起始节点
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        while(p!=null || !stack.isEmpty()){
            while(p!=null){
                stack.push(p);
                p = p.left;
            }
            p = stack.pop();
            if(isHead){       //起始节点
                pRootOfTree = p;
                pre = pRootOfTree;
                isHead = false;
            }else{
                pre.right = p;
                p.left = pre;
                pre = p;
            }
            p = p.right;
        }

        return pRootOfTree;
    }
}

方法二：递归

解题思路：

1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。

2.定位至左子树双链表最后一个节点。

3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。

4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。

5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。

6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。

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

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

    }

}
*/
import java.util.Stack;

public class Solution {
    public TreeNode Convert(TreeNode pRootOfTree) {
        if(pRootOfTree==null)
            return null;

        if(pRootOfTree.left==null&&pRootOfTree.right==null){
            return pRootOfTree;
        }

        //1、将左子树构造成双链表，并返回链表头结点
        TreeNode left = Convert(pRootOfTree.left);
        TreeNode p = left;
        //2、定位置左子树双链表最后一个节点
        while(p!=null&&p.right!=null){
            p = p.right;
        }
        //3、如果左子树链表不为空的话，将挡墙pRootOfTree添加到左子树链表
        if(left!=null){
            p.right = pRootOfTree;
            pRootOfTree.left = p;
        }
        //4、将右子树构造出双链表，并返回链表头结点
        TreeNode right = Convert(pRootOfTree.right);
        //5、如果左子树链表不为空，将该链表追加到pRootOfTree节点之后
        if(right!=null){
            right.left = pRootOfTree;
            pRootOfTree.right = right;
        }
        return left!=null?left:pRootOfTree;
    }
}

 方法三：直接中序遍历

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

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

    }

}
*/
import java.util.Stack;

public class Solution {
    TreeNode pre = null;
    TreeNode head = null;
    //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。
    public TreeNode Convert(TreeNode pRootOfTree) {

        if(pRootOfTree==null)
            return null;
        ConvertTree(pRootOfTree);
        return head;
    }

    public void ConvertTree(TreeNode pRootOfTree){
        if(pRootOfTree == null) return;
        ConvertTree(pRootOfTree.left);
        if(pre == null){        //记录起始节点
            pre = pRootOfTree;
            head = pRootOfTree;
        }else{
            pre.right = pRootOfTree;
            pRootOfTree.left = pre;
            pre = pRootOfTree;
        }
        ConvertTree(pRootOfTree.right);
    }
}