从零学算法（剑指 Offer 36）

123.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：
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。
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。

• 他人题解：首先中序遍历模板如下

•   dfs(Node cur){
    	if(cur==null)return;
    	dfs(cur.left);  //前
    	solve cur...	//中
    	dfs(cur.right); //后
    }
  

• 首先为了构建双向连接，我们肯定要定义当前遍历节点的前一个节点 pre。由于最后要返回链表头结点，所以定义一个头结点 head。我们在 dfs 的当前节点处理部分，根据题意很容易想到，无非就是连接前后（当前节点与左节点，或当前节点和右结点）两个节点，然后更新 pre 为当前节点，也就是 cur.left=pre, pre.right=cur, cur=pre。但是在递归时第一次处理当前节点时，也就是头节点时，是没有 pre 给他连接的（按道理应该连接尾结点，可这时刚开始操作，还没拿到尾结点），所以就特判一下，如果 pre 为 null 说明此时在处理的是头结点，就不让 pre 连接它了，而是让 head = cur，这也正好，我们最后要返回的 head 在这一步就得到了。dfs 结束后，pre 此时是指向尾结点的，这时就可以完成之前没连接的，让 head.left = pre(此时为尾结点)，然后 pre.right=head。

•   Node pre, head;
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) return null;
        dfs(root);
        head.left = pre;
        pre.right = head;
        return head;
    }
    void dfs(Node cur) {
        if(cur == null) return;
        dfs(cur.left);
        // 有 pre 就连，否则说明为头节点
        if(pre != null) pre.right = cur;
        else head = cur;
        // cur 为头节点时先连个 null 也无所谓，反正 dfs 结束后会连正确的尾结点
        // 在其他情况下就能正确连接当前节点和他的前一个节点了
        cur.left = pre;
        pre = cur;
        dfs(cur.right);
    }