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题目: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。
题目分析:
1.二叉树的节点有左右孩子指针,而双向链表的节点有前驱和后继指针。
树节点的数据结构:
1 //创建一个树节点类 2 class Node { 3 public int data; 4 public Node left; //指向左孩子的指针 5 public Node right; //指向右孩子的指针 6 public Node() { 7 super(); 8 } 9 public Node(int data, Node left, Node right) { 10 super(); 11 this.data = data; 12 this.left = left; 13 this.right = right; 14 } 15 }
2.二叉排序树的中序遍历 结果刚好是升序的,改造时按照中序遍历的顺序重新改变节点的指针就行了,使其 左孩子指向前驱,右孩子指向后继。
java实现源码:
1 package com.interview; 2 3 import java.util.LinkedList; 4 5 /** 6 * 题目: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。 7 * 要求不能创建任何新的结点,只调整指针的指向。 8 * 分析:二叉树的节点有左右孩子指针,而双向链表有前驱和后继,二叉排序树的中序遍历 9 * 是升序的结果,改造时按照中序遍历的顺序重新改变节点的指针就行了,使其 10 * 左孩子指向前驱,有孩子指向后继 11 * @author wjh 12 * 13 */ 14 public class _1TreeToDList { 15 16 /** 17 * @param args 18 */ 19 public static void main(String[] args) { 20 _1TreeToDList builder= new _1TreeToDList(); 21 int[] a = {56,45,47,67,35,76,22,89,91,27,11,21,19,87}; 22 Node tree = null; 23 LinkedList<Node> nodelist = new LinkedList<Node>(); //保存二叉树的中序遍历结果 24 tree = builder.buildTree(tree, a); //1)建二叉排序树 25 System.out.println(" 二叉排序树的中序遍历结果:"); 26 nodelist = builder.inOrder(tree,nodelist);//2)得到二叉树的中序遍历结果 27 Node first = builder.translate(nodelist); //3)将二叉排序树转换成双链表 28 builder.printList(first); //4)打印双链表 29 } 30 31 //将二叉排序树改造为双向排序链表,左孩子指针指向前去,右孩子指针指向后继 32 private Node translate(LinkedList<Node> nodelist){ 33 int size = nodelist.size(); 34 if(size==0){ 35 return null; 36 } 37 Node first = nodelist.get(0); //链表的第一个节点,也是链表的入口 38 if(size==1){ //只有一个节点的双链表 39 first.left = null; //因为是双链表而非双循环链表,不能first.left=first; 40 first.right = null; 41 } 42 else if(size>1){ //有两个及以上节点的双链表 43 first.left = null; 44 first.right = nodelist.get(1); 45 for(int i=1;i<size-1;i++){ 46 nodelist.get(i).left = nodelist.get(i-1); 47 nodelist.get(i).right = nodelist.get(i+1); 48 } 49 nodelist.get(size-1).left = nodelist.get(size-2); 50 nodelist.get(size-1).right = null; 51 } 52 return first; 53 } 54 55 //打印双链表 56 private void printList(Node first){ 57 Node temp = first; //temp 保存最后一个节点,以方便逆序打印 58 System.out.println(" 这是正向打印双链表:"); 59 while(first!=null){ 60 if(first.right!=null){ 61 System.out.print(first.data+"<->"); 62 } 63 else{ 64 System.out.print(first.data); 65 temp = first; //最后一个节点 66 } 67 first = first.right; 68 } 69 first = temp; 70 System.out.println(" 这是逆向打印双链表:"); 71 while(first!=null){ 72 if(first.left!=null){ 73 System.out.print(first.data+"<->"); 74 } 75 else 76 System.out.print(first.data); 77 first = first.left; 78 } 79 } 80 81 //二叉树的中序遍历 82 private LinkedList<Node> inOrder(Node root,LinkedList<Node> nodelist){ 83 Node temp = root; 84 if(root==null){ 85 return null; 86 } 87 else{ 88 inOrder(root.left,nodelist); 89 System.out.print(root.data+" "); 90 nodelist.add(root); 91 inOrder(root.right,nodelist); 92 } 93 return nodelist; 94 } 95 96 //建树 97 private Node buildTree(Node root, int[] data) { 98 System.out.println("建树过程(a<--b表示想a的左边插入b;a-->b表示想a的右边插入b):"); 99 for (int i = 0; i < data.length; i++) { 100 root=insert(root, data[i]); 101 } 102 return root; 103 } 104 105 //一次插入节点 106 private Node insert(Node node, int data) { 107 if (node == null) { 108 node = new Node(data,null,null); 109 System.out.println(node.data); 110 }else{ 111 if(data <= node.data) { 112 System.out.print(node.data+"<--"); 113 node.left = insert(node.left, data); 114 } else { 115 System.out.print(node.data+"-->"); 116 node.right = insert(node.right, data); 117 } 118 } 119 return node; 120 } 121 122 //创建一个树节点类 123 class Node<E> { 124 public int data; 125 public Node left; //指向左孩子的指针 126 public Node right; //指向右孩子的指针 127 public Node() { 128 super(); 129 } 130 public Node(int data, Node left, Node right) { 131 super(); 132 this.data = data; 133 this.left = left; 134 this.right = right; 135 } 136 } 137 }
运行结果:
建树过程(a<--b表示想a的左边插入b;a-->b表示想a的右边插入b):
56
56<--45
56<--45-->47
56-->67
56<--45<--35
56-->67-->76
56<--45<--35<--22
56-->67-->76-->89
56-->67-->76-->89-->91
56<--45<--35<--22-->27
56<--45<--35<--22<--11
56<--45<--35<--22<--11-->21
56<--45<--35<--22<--11-->21<--19
56-->67-->76-->89<--87
二叉排序树的中序遍历结果:
11 19 21 22 27 35 45 47 56 67 76 87 89 91
这是正向打印双链表:
11<->19<->21<->22<->27<->35<->45<->47<->56<->67<->76<->87<->89<->91
这是逆向打印双链表:
91<->89<->87<->76<->67<->56<->47<->45<->35<->27<->22<->21<->19<->11