36-二叉搜索树与双向链表

剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

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。

Node *head = nullptr;   // 记录链表第一个节点
Node *pre = nullptr;    // 记录前向节点，最后指向链表最后一个元素
void traversal(Node *root) {
    if (!root) return;
    traversal(root->left);
    if (pre) {
        pre->right = root;
        root->left = pre;
    }
    else head = root;   // pre为空的节点就是链表头结点
    pre = root;
    traversal(root->right);
}
Node* treeToDoublyList(Node* root) {
    if (!root) return root;
    traversal(root);
    head->left = pre;   // 头指向尾
    pre->right = head;  // 尾指向头
    return head;
}