LeetCode-剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

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。

代码：

思路1：先用stack存储先序遍历二叉搜索树的结果，然后更新stack每一个结点的left和right，注意后继执行对数组长度取余操作，因为最后一个结点加1之后超出数组范围了。

"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
"""
class Solution:
    def treeToDoublyList(self, root: 'Node') -> 'Node':
        if not root: return None
        stack = []
        r = root
        def cur(r):
            if not r: return
            cur(r.left)
            stack.append(r)
            cur(r.right)
        cur(r)
        head = stack[0]
        for i in range(len(stack)):
            stack[i].left = stack[i-1]
            stack[i].right = stack[(i+1)%len(stack)]
        return head

思路2：直接在中序遍历的时候修改前驱和后继，

1. 首先要设置前驱指针head，当他为空，说明找到先序遍历第一个结点，指向当前结点r之后，不会发生变化，
2. 然后设置前驱变量指向当前结点；
3. 接着就是前驱变量后继等于当前结点，当前结点前驱就是前驱变量；
4. 最后把head和pre处理一下前驱后继就好了

"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
"""
class Solution:
    def treeToDoublyList(self, root: 'Node') -> 'Node':
        if not root: return None
        def cur(r):
            if not r: return
            cur(r.left)
            if self.head:
                self.pre.right, r.left = r, self.pre
            else:
                self.head = r
            self.pre = r
            cur(r.right)
        self.head = None
        cur(root)
        self.pre.right, self.head.left = self.head, self.pre
        return self.head