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二叉搜索树与双向链表

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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：

bstdllreturndll

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。

bstdlloriginalbst

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: 可以将整颗树的转化分解为左子树转化和右子树转化. 然后对于左子树转化后的结果获取头尾节点更新与当前根节点的指针即可, 右子树同样如此

代码:

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/*
// 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 {
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
         if(root == null) { 
             return null;
         }
         // 返回节点,默认当前根节点
         Node ret = root;
         // 尾结点,默认根节点
         Node end = root;
         Node left = root.left;
         Node right = root.right;
         // 左侧双向链表
         Node linkLeft = treeToDoublyList(left);
         // 右侧双向链表
         Node linkRight = treeToDoublyList(right);
         if(linkLeft != null) {
             ret = linkLeft;
             Node tmp = linkLeft;
             // 这里是寻找子树尾结点(后续可以优化)
             while(tmp.right != null) {
                 if(tmp.right == linkLeft){
                     break;
                 }
                 tmp = tmp.right;
             }
             // 更新指针指向
             tmp.right = root;
             root.left = tmp;
         }
         if(linkRight != null) {
             Node tmp = linkRight;
             while(tmp.right != null) {
                 if(tmp.right == linkRight){
                     break;
                 }
                 tmp = tmp.right;
             }
             // 更新指针指向
             root.right = linkRight;
             linkRight.left = root;
             // 更新头尾节点的指向关系
             tmp.right = ret;
             ret.left = tmp;
         } else {
             ret.left = root;
             root.right = ret;
         }
         return ret;
    }
}