二叉排序树转化成双链表

1、二叉排序树定义：

二叉排序树是一棵空树，或者具有以下性质

（1）若左子树不空，那么左子树的所有节点均小于根节点。

（2）若右子树不空，那么右子树中所有节点均大于根节点。

（3）左右子树又是一颗二叉排序树。

2、二叉排序树变成双链表



将图中的二叉排序树变成双链表的思路：二叉树操作最常用的是递归算法。如果在左右子树已经是双链表的基础上，将左子树链表、右子树链表以及根节点变成一个双链表我们可以这样做：首先找到左子树链表最右边的元素（最大），右子树链表最左边的元素（最小），将这两个元素与根节点连接，那么就变成了一个双链表了。所以我们首先要做的是将左右子树变成双链表。

步骤：

（1）将左右子树变成双链表。

（2）左右子树链表与根节点进行合并，变成一个双链表。

C++代码实现

struct TreeNode
{
int val;
TreeNode *left;
TreeNode *right;
TreeNode(int x):val(x),left(nullptr),right(nullptr) { }
};

void convert(TreeNode *root) {
if(root == nullptr)
return;
if(root->left == nullptr && root->right == nullptr)
return;
TreeNode *left = root->left;
TreeNode *right = root->right;

//左右子树变成双链表
convert(left);
convert(right);
//将左右子树链表与根节点合并一起
if(left){
while(left->right)
left = left->right;
left->right = root;
root->left = left;
}
if(right){
while(right->left)
right = right->left;
root->right = right;
right->left = root;
}
}

TreeNode* binaryTreeToDoubleList(TreeNode *root){
if(root == nullptr)
return nullptr;
convert(root);
//将root指向头结点
while(root->left)
root = root->left;
return root;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
shared_ptr<TreeNode> root(new TreeNode(7));
shared_ptr<TreeNode> left(new TreeNode(4));
shared_ptr<TreeNode> right(new TreeNode(10));
shared_ptr<TreeNode> node(new TreeNode(6));
root->left = left.get();
root->right = right.get();
left->right = node.get();
TreeNode *p = binaryTreeToDoubleList(root.get());
while(p != nullptr){
cout << p->val << "\t";
p = p->right;
}
return 0;
}