114. Flatten Binary Tree to Linked List

Description

Given a binary tree, flatten it to a linked list in-place.

For example,
Given

tree

The flattened tree should look like:

flattened

click to show hints.

Hints:

If you notice carefully in the flattened tree, each node's right child points to the next node of a pre-order traversal.

Solution

DFS

平凡的写法。注意要将root的左右节点置为null，再向下面递归！否则下面的递归会改变root的结构。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    private TreeNode tail;
    
    public void flatten(TreeNode root) {
        dfs(root);
    }
    
    private void dfs(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        
        if (tail != null) { 
            tail.right = root;
        }
        tail = root;
        
        TreeNode left = root.left;
        TreeNode right = root.right;
        root.left = null;
        root.right = null;
        
        dfs(left);
        dfs(right);
    }
}

Iterative, time O(n), space O(1)

通过挂载左子树到右边来实现，很妙啊。

上面是题目及提示信息，大概意思是要按照前序遍历的顺序，将其变成一个单链表（但还是用树结构存），OK，开始分析下：

按照题目要求，它要把左子树的所有节点按照前序的顺序，挂载在右子树的链表中，那么我们首先遇到的第一个问题，把左子树挂载在右边，那之前的跟节点的右子树怎么处理？

上面这个问题，可以这样思考，我们假设已经把左子树挂载在右边，先忽视之前根节点的右子树，那么现在需要把其加载进去，那显然按照前序遍历的思想，我们肯定是把右子树挂载在左子树的某个位置，使得前序遍历时右子树在左子树之后被遍历到，那么只需要将右子树挂载到左子树的right most节点即可（其实挂载到其他地方也行，只要保证前序遍历顺序不变即可），OK，这是我们目前的想法。

再思考下，我们只是简单的将根节点的左子树挂载在它和它的右子树中间，并没有将其“捋平”，这样就涉及到递归的处理，反复的将其，加进去。那这样就涉及到刚开始的一个问题，我们是否真的需要把右子树搁在左子树前序遍历的最后一个元素中？如下图所示，这里显然，我们只需要将4 搁在2的右子树位置上，（第二张图），然后再递归的捋顺根节点的right即可。

image.png

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public void flatten(TreeNode root) {
        while (root != null) {
            if (root.left != null) {
                TreeNode rightMostInLeft = root.left;
                while (rightMostInLeft.right != null) {
                    rightMostInLeft = rightMostInLeft.right;
                }
                // mount root.right to rightMostInLeft
                // and mount root.left to root.right
                rightMostInLeft.right = root.right;
                root.right = root.left;
                root.left = null;
            }
            
            root = root.right;
        }
    }
}