二叉树--二叉树展开为链表

Posted 2021-08-04 算法和数据结构

来源：LeetCode

难度：中等

描述：

        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。

例如：

示例1：

示例2：

分析：

        该题思路基本和二叉树的前序遍历一致，唯一不同的是咱们需要将遍历过程中的节点保存起来，并且由于需要将链表通过原二叉树root节点的方式进行返回，因此咱们需要将每个二叉树节点通过右子树的方式串连起来，并且将所有节点的左子树置空

解题

方法一：前序遍历法

思路：对原树进行前序遍历，并且利用一个数组将遍历的过程中的节点全部按顺序收集起来。当遍历完成后，将数组中的元素按右节点的方式串连起来，并且将每个节点的左节点置空

代码：

 1public void flatten(TreeNode root) {
 2    List<TreeNode> list = new ArrayList<TreeNode>();
 3    preorderTraversal(root, list);
 4    int size = list.size();
 5    for (int i = 1; i < size; i++) {
 6        TreeNode pre = list.get(i - 1), cur = list.get(i);
 7        //左节点置空
 8        pre.left = null;
 9        //节点之间通过右节点进行串连
10        pre.right = cur;
11    }
12}
13
14//前序遍历
15public void preorderTraversal(TreeNode root, List<TreeNode> list) {
16    if (root != null) {
17        list.add(root);
18        preorderTraversal(root.left, list);
19        preorderTraversal(root.right, list);
20    }
21}

时间复杂度：O(n) 

空间复杂度：O(n)

        方法一是先进行前序遍历，遍历完之后再进行串连，其实咱们也可以在遍历的过程中就将树的结构进行改变。

方法二：遍历和连接同时进行法

思路：

        和非递归前序遍历一样，咱们利用栈存放每个节点。不一样的地方有两点：一是我们要记录上一个出栈的节点，用于和当前节点进行右子树串连；二是我们在入栈的时候需要先将右子树入栈，再将左子树入栈，这样采用达到先遍历左子树，后遍历右子树的效果，这一点和单纯的非递归前序遍历也不一样

代码：

 1public void flatten(TreeNode root) {
 2    if (root == null) {
 3        return;
 4    }
 5    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
 6    stack.push(root);
 7    //记录上一个节点
 8    TreeNode prev = null;
 9    while (!stack.isEmpty()) {
10        TreeNode curr = stack.pop();
11        if (prev != null) {
12            //将上一个节点和当前节点串连起来
13            prev.left = null;
14            prev.right = curr;
15        }
16        //将当前节点的左右子树入栈，需要注意先入右子树，再入左子树
17        TreeNode left = curr.left, right = curr.right;
18        if (right != null) {
19            stack.push(right);
20        }
21        if (left != null) {
22            stack.push(left);
23        }
24        //将上一个节点替换为当前已出栈的节点
25        prev = curr;
26    }
27}

时间复杂度：O(n) 

空间复杂度：O(n)

以上仅是个人思路解法，觉得还不错欢迎点赞关注分享

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