LintCode 453. 将二叉树拆成链表

题目描述

将一棵二叉树按照前序遍历拆解成为一个 假链表。所谓的假链表是说，用二叉树的 right 指针，来表示链表中的 next 指针。

不要忘记将左儿子标记为 null，否则你可能会得到空间溢出或是时间溢出。

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测试样例

输入：{1,2,5,3,4,#,6}

输出：{1,#,2,#,3,#,4,#,5,#,6}

解释：

    1

    / \

  2  5

  / \  \

3  4  6

1

\

2

  \

  3

    \

    4

      \

      5

        \

        6

输入：{1}

输出：{1}

解释：

        1

        1

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解题思路与方法

1. Devide & Conquer

分冶法实现起来十分简洁，同时不增加额外的空间消耗。

对于每个节点，先分别处理左子树与右子树，待左、右子树处理完毕，分别获得它们先序遍历的最后一个叶子节点，分别记为 left_last 和 right_last。

若左子树返回的最后一个叶子节点存在，那么将其连接到右子树，即将这个节点的右儿子设为当前节点的右儿子。同时，将当前节点的右儿子设为其左儿子，然后将其左儿子设为空。

最后，若right_last存在，则返回它，否则，若left_last存在，返回它，否则，返回这个节点本身。

2. 利用堆栈进行先序遍历

该方法需要一个堆栈来存放先序遍历过程中遇到的节点，初始时将根节点入栈。

接着进入一个循环直至栈为空，每次循环弹出栈顶节点，然后先将该节点的右儿子（若有的话）入栈，然后才是左儿子（若有的话）。

下一步，将当前节点的左儿子设为空，而右儿子设为栈顶节点，若栈为空，则右儿子设为空。

这样，一轮循环就完成了，重复这种操作直至栈空即可。

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代码

1. Devide & Conquer

"""

Definition of TreeNode:

class TreeNode:

    def __init__(self, val):

        self.val = val

        self.left, self.right = None, None

"""

class Solution:

    """

    @param root: a TreeNode, the root of the binary tree

    @return: nothing

    """

    def flatten(self, root):

        if not root:

            return

        # 左子树最后一个叶子节点

        left_last = self.flatten(root.left)

        # 右子树最后一个叶子节点

        right_last = self.flatten(root.right)

        # 把左子树的最后一个叶子节点连接到右子树

        if left_last:

            left_last.right = root.right

            root.right = root.left

            root.left = None

        # 注意这里的返回顺序，应该是右子树->左子树->节点本身

        return right_last or left_last or root

2. 利用堆栈进行先序遍历

class Solution:

    """

    @param root: a TreeNode, the root of the binary tree

    @return: nothing

    """

    def flatten(self, root):

        if not root:

            return

        stack = [root]

        while stack:

            node = stack.pop()

            '''先序遍历时，先将右儿子入栈，再将左儿子入栈'''

            if node.right:

                stack.append(node.right)

            if node.left:

                stack.append(node.left)

            node.left = None

            node.right = stack[-1] if stack else None