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中等
提示
给你二叉树的根结点 root #xff0c;请你将它展开为一个单链表#xff1a;
展开后的单链表应该同样使用 TreeNode #xff0c;其中 right 子指针指向链表中下一个结点#xff0c;而左子指针始终为 null 。展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同…题目
中等
提示
给你二叉树的根结点 root 请你将它展开为一个单链表
展开后的单链表应该同样使用 TreeNode 其中 right 子指针指向链表中下一个结点而左子指针始终为 null 。展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同。 示例 1 输入root [1,2,5,3,4,null,6]
输出[1,null,2,null,3,null,4,null,5,null,6]示例 2
输入root []
输出[]示例 3
输入root [0]
输出[0]提示
树中结点数在范围 [0, 2000] 内-100 Node.val 100 进阶你可以使用原地算法O(1) 额外空间展开这棵树吗 面试中遇到过这道题?
1/5
是
否
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结点结构
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
方法一前序遍历
前序遍历所有的结点将遍历的结点依次放入一个数组中然后再转换成单链表。
class Solution {
public:void preorder(TreeNode *root,vectorTreeNode* temp){if(!root) return ;temp.push_back(root);preorder(root-left,temp);preorder(root-right,temp);}void flatten(TreeNode* root) {if(!root) return;vectorTreeNode* temp;preorder(root,temp);temp.push_back(NULL);for(int i0;itemp.size()-1;i){temp[i]-leftNULL;temp[i]-righttemp[i1];}}
}; 官解还提供了下面两种方法
方法二前序遍历和展开同时进行
使用方法一的前序遍历由于将节点展开之后会破坏二叉树的结构而丢失子节点的信息因此前序遍历和展开为单链表分成了两步。能不能在不丢失子节点的信息的情况下将前序遍历和展开为单链表同时进行
之所以会在破坏二叉树的结构之后丢失子节点的信息是因为在对左子树进行遍历时没有存储右子节点的信息在遍历完左子树之后才获得右子节点的信息。只要对前序遍历进行修改在遍历左子树之前就获得左右子节点的信息并存入栈内子节点的信息就不会丢失就可以将前序遍历和展开为单链表同时进行。
该做法不适用于递归实现的前序遍历只适用于迭代实现的前序遍历。修改后的前序遍历的具体做法是每次从栈内弹出一个节点作为当前访问的节点获得该节点的子节点如果子节点不为空则依次将右子节点和左子节点压入栈内注意入栈顺序。
展开为单链表的做法是维护上一个访问的节点 prev每次访问一个节点时令当前访问的节点为 curr将 prev 的左子节点设为 null 以及将 prev 的右子节点设为 curr然后将 curr 赋值给 prev进入下一个节点的访问直到遍历结束。需要注意的是初始时 prev 为 null只有在 prev 不为 null 时才能对 prev 的左右子节点进行更新。
class Solution {
public:void flatten(TreeNode* root) {if (root nullptr) {return;}auto stk stackTreeNode*();stk.push(root);TreeNode *prev nullptr;while (!stk.empty()) {TreeNode *curr stk.top(); stk.pop();if (prev ! nullptr) {prev-left nullptr;prev-right curr;}TreeNode *left curr-left, *right curr-right;if (right ! nullptr) {stk.push(right);}if (left ! nullptr) {stk.push(left);}prev curr;}}
};
方法三寻找前驱结点。类似于Morris遍历
前两种方法都借助前序遍历前序遍历过程中需要使用栈存储节点。有没有空间复杂度是 O(1)O(1)O(1) 的做法呢
注意到前序遍历访问各节点的顺序是根节点、左子树、右子树。如果一个节点的左子节点为空则该节点不需要进行展开操作。如果一个节点的左子节点不为空则该节点的左子树中的最后一个节点被访问之后该节点的右子节点被访问。该节点的左子树中最后一个被访问的节点是左子树中的最右边的节点也是该节点的前驱节点。因此问题转化成寻找当前节点的前驱节点。
具体做法是对于当前节点如果其左子节点不为空则在其左子树中找到最右边的节点作为前驱节点将当前节点的右子节点赋给前驱节点的右子节点然后将当前节点的左子节点赋给当前节点的右子节点并将当前节点的左子节点设为空。对当前节点处理结束后继续处理链表中的下一个节点直到所有节点都处理结束。
class Solution {
public:void flatten(TreeNode* root) {TreeNode *curr root;while (curr ! nullptr) {if (curr-left ! nullptr) {auto next curr-left;auto predecessor next;while (predecessor-right ! nullptr) {predecessor predecessor-right;}predecessor-right curr-right;curr-left nullptr;curr-right next;}curr curr-right;}}
};
