LeetCode刷题【426】将二叉搜索树转化为排序的双向链表

将一个 二叉搜索树 就地转化为一个 已排序的双向循环链表 。

对于双向循环列表，你可以将左右孩子指针作为双向循环链表的前驱和后继指针，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。

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。还需要返回链表中最小元素的指针。

 

示例 1：

输入：root = [4,2,5,1,3] 

输出：[1,2,3,4,5]

解释：下图显示了转化后的二叉搜索树，实线表示后继关系，虚线表示前驱关系。

示例 2：

输入：root = [2,1,3]
输出：[1,2,3]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]
解释：输入是空树，所以输出也是空链表。

示例 4：

输入：root = [1]
输出：[1]

 

提示：

• -1000 <= Node.val <= 1000
• Node.left.val < Node.val < Node.right.val
• Node.val 的所有值都是独一无二的
• 0 <= Number of Nodes <= 2000

二叉搜索树+中序遍历 = 前驱后继关系对应的递增序列

一顿分析
根据题意，要求重新对应前驱后继关系的链表，那么自然想到的就是二叉搜索树的中序遍历操作。

那么我们就在中序遍历的过程中做文章

1. 定义一个全局变量preNode，当前节点遍历结束的时候，把这个preNode指向到当前节点，这样到下一个节点的时候preNode指向的自然就是中序遍历的前一个节点，也就是当前节点的前驱节点
2. 遍历到当前节点的时候，将preNode的right指向到当前节点，将当前节点的left指向到preNode，这样就算是完成了链表的基本链接操作
3. 额外定义一个tmpNode，将他的right指向到我们在中序遍历过程中遇到的第一个节点，这样head那边的指针关系也关联上了
4. 剩下最后的节点到指向到第一个节点的操作。在我们完成了上面所有操作之后preNode自然就是中序遍历的最后一个节点了，而tmpNode的right又指向了第一个节点，所以我们再在这时候将两者关联起来
5. 结束收工

代码

class Solution {

    Node tmpNode = new Node();
    Node preNode;

    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if (null == root){
            return null;
        }
        dfs(root);
        preNode.right = tmpNode.right;
        tmpNode.right.left = preNode;
        return tmpNode.right;
    }

    public void dfs(Node node){
        if (null == node){
            return;
        }
        dfs(node.left);
        if (tmpNode.right == null){
            //把虚拟头结点连接到最小节点
            tmpNode.right = node;
        }
        if (preNode != null){
            //连起来
            preNode.right = node;
            node.left = preNode;
        }
        preNode = node;
        dfs(node.right);
    }

}