114. Flatten Binary Tree to Linked List

题目

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

For example, given the following tree:

    1
   / \
  2   5
 / \   \
3   4   6

The flattened tree should look like:

1
 \
  2
   \
    3
     \
      4
       \
        5
         \
          6

分析

将二叉树变成链表，用右孩子的指针相连，利用两个指向指针的指针保存左子树和右子树链表的首尾节点地址，按照后序遍历即可，需要注意由于要记录链表的首尾指针，所以在递归函数中会改变节点地址以向上传递，但指针作为形参时，只会保留指针指向地址内保存数值的变化，而指针本身的指向不会随着改变，所以需要用指向指针的指针作为形参，调用时将节点指针的地址作为实参传入，这样在函数调用中就可以改变节点指针的指向（因为节点指针内的值是指向节点的地址）。

class Solution {
public:
    void build(TreeNode* root,TreeNode** beg,TreeNode** end) {
        if(!root)//遍历到叶节点的孩子时直接返回
            return;
        TreeNode* leftBeg=NULL,*leftEnd=NULL;
        TreeNode* rightBeg=NULL,*rightEnd=NULL;
        build(root->left,&leftBeg,&leftEnd);
        build(root->right,&rightBeg,&rightEnd);
        if((!leftBeg)&&(!leftEnd)&&(!rightBeg)&&(!rightEnd)){//当前节点为叶节点，则该处的链表首尾均为叶节点
            *beg=root;
            *end=root;
        }
        else if(!leftBeg){//如果只没有左子树，则链表首为当前节点，链表尾为右子树的链表尾
            *beg=root;
            *end=rightEnd;
        }
        else{//如果左右子树都有，则将当前节点与左子树链表和右子树链表合并，并更新当前子树的链表首尾地址，以便于向上传递
            root->left=NULL;
            root->right=leftBeg;
            leftEnd->right=rightBeg;
            *beg=root;
            *end=!rightEnd?leftEnd:rightEnd;
        }
        return;
    }
    void flatten(TreeNode* root) {
        if(!root)
            return;
        TreeNode* leftBeg=NULL,*leftEnd=NULL;//分别记录左子树和右子树链表的首尾地址
        TreeNode* rightBeg=NULL,*rightEnd=NULL;
        build(root->left,&leftBeg,&leftEnd);//由于要在函数中更改节点地址，所以利用指向指针的指针传入节点地址
        build(root->right,&rightBeg,&rightEnd);
        if(!leftBeg)//如果没有左子树，则在遍历右子树时已经构成链表，直接返回
            return;
        else{
            root->left=NULL;//根节点左为空，右为左子树链表头，左子树链表尾接右子树链表头
            root->right=leftBeg;
            leftEnd->right=rightBeg;
        }
        return;
    }
};