题目描述

输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索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，只能调整树中结点指针的指向。

注意：

• 需要返回双向链表最左侧的节点。
  例如，输入下图中左边的二叉搜索树，则输出右边的排序双向链表。
  

样例

无

算法

(二叉搜索树，中序线索化) $O(n)$

由于二叉搜索树的中序遍历是有序的，所以将二叉搜索树中序线索化之后就可以将其转换为双向链表

线索化就是一个节点的 left 域指向它的前驱节点，right 域指向它的后继节点

二叉搜索树的最左端节点就是双向链表的头节点

时间复杂度

树中每个节点会被遍历一次，所以时间复杂度为 $O(n)$

C++ 代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    // 记录每个节点的前驱节点
    TreeNode* pre = nullptr;

    TreeNode* convert(TreeNode* root) {
        if (!root) return NULL;
        dfs(root);

        while (root && root->left) root = root->left;

        return root;
    }

    void dfs(TreeNode* root)
    {
        if (!root) return;
        dfs(root->left);

        // 中序线索化二叉树
        root->left = pre;
        if (pre) pre->right = root;
        pre = root;

        dfs(root->right);
    }
};