二叉搜索树与双向链表(剑指Offer-36)

题面

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。

思路

二叉搜索树的中序遍历为递增序列。

代码

 1/*
 2// Definition for a Node.
 3class Node {
 4public:
 5    int val;
 6    Node* left;
 7    Node* right;
 8
 9    Node() {}
10
11    Node(int _val) {
12        val = _val;
13        left = NULL;
14        right = NULL;
15    }
16
17    Node(int _val, Node* _left, Node* _right) {
18        val = _val;
19        left = _left;
20        right = _right;
21    }
22};
23*/
24class Solution {
25    Node *pre=nullptr, *head=nullptr;
26    void dfs(Node *cur){
27        if(cur == nullptr) return;
28        dfs(cur->left);
29        if(pre == nullptr)
30            head = cur;
31        else
32            pre->right = cur;
33        cur->left = pre;
34        pre = cur;
35        dfs(cur->right);
36    }
37public:
38    Node* treeToDoublyList(Node* root) {
39        if(root == nullptr) return nullptr;
40        dfs(root);
41        head->left = pre;
42        pre->right = head;
43        return head;
44    }
45};