算法与数据结构面试题(1)-把二元查找树转变成排序的双向链表

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题目

把二元查找树转变成排序的双向链表：
输入一棵二元查找树，将该二元查找树转换成一个排序的双向链表。
要求不能创建任何新的结点，只调整指针的指向。
  

转换成双向链表

4=6=8=10=12=14=16。

 首先我们定义的二元查找树 节点的数据结构如下：

 struct BSTreeNode
{
  int m_nValue; // value of node
  BSTreeNode *m_pLeft; // left child of node
  BSTreeNode *m_pRight; // right child of node
};

个人解题思路

1.首先了解什么是二元查找树以及其特性。

2.存储二元查找树的存储结构

3.中序遍历二元查找树，会得到期望的由小到大的顺序。

4.调整左右指针，将其分别指向前面元素和后面元素。第一个元素的左元素为null，最后一个元素的右元素为null。

解完。

第一步

百度或google一下就知道：

二元查找树： 它首先要是一棵二元树，在这基础上它或者是一棵空树；或者是具有下列性质的二元树： （1）若左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值； （2）若右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值； （3）左、右子树也分别为二元查找树

第二步

存储结构采用数组的形式:第一个位置存储根节点，左右节点的形式为2i+1,2i+2。

int[] bsTree = {10,6,14,4,8,12,16};

然后根据该数组得到根节点BSTreeNode。

第三步

中序遍历：中序遍历首先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树。在遍历左、右子树时，仍然先遍历左子树，再访问根结点，最后遍历右子树。

中序遍历后得到的数组为{4,6,8,10,12,14,16}

第四部

调整指针

代码

（java实现）

public class BSTreeNode {
	int value; // value of node
	BSTreeNode left; // left child of node
	BSTreeNode right; // right child of node

	public int getValue() {
		return value;
	}

	public void setValue(int value) {
		this.value = value;
	}

	public BSTreeNode getLeft() {
		return left;
	}

	public void setLeft(BSTreeNode left) {
		this.left = left;
	}

	public BSTreeNode getRight() {
		return right;
	}

	public void setRight(BSTreeNode right) {
		this.right = right;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "BSTreeNode [value=" + value + "]";
	}
	
}

public class Problem1 {
	static BSTreeNode[] sortedNode;
	int index = 0;

	// 由输入的值的数组得到根节点
	private BSTreeNode step2(int[] bsTree, int begin) {
		int lIndex = 2 * begin + 1;
		int rIndex = 2 * begin + 2;
		int length = bsTree.length;
		BSTreeNode rootNode = new BSTreeNode();
		rootNode.setValue(bsTree[begin]);

		if (lIndex < length) {
			rootNode.setLeft(step2(bsTree, lIndex));
		}
		if (rIndex < length) {
			rootNode.setRight(step2(bsTree, rIndex));
		}
		return rootNode;
	}

	// 中序排序
	void step3(BSTreeNode rootNode) {
		if (rootNode == null)
			return;
		step3(rootNode.left);
		sortedNode[index++] = rootNode;
		step3(rootNode.right);
	}

	// 指针变换
	void step4() {
		for (int i = 0; i < sortedNode.length; i++) {
			BSTreeNode node = sortedNode[i];
			node.setLeft(i - 1 > 0 ? sortedNode[i - 1] : null);
			node.setRight(i + 1 < sortedNode.length ? sortedNode[i + 1] : null);
		}
		BSTreeNode firstNode =  sortedNode[0];
		System.out.println("--");
	}

	public static void main(String[] args) {
		Problem1 p1 = new Problem1();
		// step2
		int[] bsTree = { 10, 6, 14, 4, 8, 12, 16 };
		sortedNode = new BSTreeNode[bsTree.length];
		BSTreeNode rootNode = p1.step2(bsTree, 0);
		p1.step3(rootNode);

		for (int i = 0; i < sortedNode.length; i++) {
			System.out.println("第" + i + "节点的值为" + sortedNode[i]);
		}

		p1.step4();
		System.out.println("Done");
	}

}

输出

第0节点的值为BSTreeNode [value=4]
第1节点的值为BSTreeNode [value=6]
第2节点的值为BSTreeNode [value=8]
第3节点的值为BSTreeNode [value=10]
第4节点的值为BSTreeNode [value=12]
第5节点的值为BSTreeNode [value=14]
第6节点的值为BSTreeNode [value=16]
--
Done