LeetCode 精选 TOP 面试题（Java 实现）—— 变异版二叉搜索树与双向链表

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本文介绍如何将二叉搜索树转换为双向循环链表，重点在于不创建新节点，仅通过调整节点指针指向来实现。文章详细解释了解题思路，并提供了具体代码实现。

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文章目录

一、题目描述

1.1 题目

变异版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：

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

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。

1.2 知识点

二叉树
双向循环链表

二、解题思路

2.1 解题思路

跟《剑指Offer》寻找 二叉搜索树与双向链表 的思路相似，只不过在该题中需要形成的是 双向循环链表 ，因此需要保存尾结点。对于头结点就是第一个遍历到的值（直接判断 Head 是否为 Null 然后赋值即可），而尾结点应当是最后一个遍历到的值（需要在遍历的过程中不断更新赋值）。

三、实现代码

3.1 代码实现

/*
// 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 {
    private Node pre;
    private Node head;
    private Node rear;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) return null;
        traceback(root);
        head.left = rear;
        rear.right = head;
        return head;
    }

    public void traceback(Node root) {
        if(root == null) return;
        traceback(root.left);
        root.left = pre;
        if(pre != null) pre.right = root;
        pre = root;
        if(head == null) head = pre;
        traceback(root.right);
        rear = pre;
    }
}