乱序版 ● 剑指offer每日算法题打卡题解—— 二叉搜索树 （题号36,54）

Posted 2021-10-10 寂静花开

打卡day11

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• • 第一题：剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表
  • 第二题：剑指 Offer 54. 二叉搜索树的第k大节点

第一题：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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/er-cha-sou-suo-shu-yu-shuang-xiang-lian-biao-lcof

解题思路
解题关键点：二叉搜索数的中序遍历是递增序列。
将 二叉搜索树 转换成 排序的循环双向链表：
1.排序链表：使用中序遍历，使节点从小到大排序
2.双向链表：设的前驱节点pre 和 当前节点 cur 互指（画图）
3.循环链表：设链表头节点head和尾节点tail ，互指

java代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node() {}

    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public Node(int _val,Node _left,Node _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
};
*/
class Solution {
    Node pre, head;//定义节点
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) {//特例，节点为空返回
            return null;
        }
        dfs(root);
        //构建循环链表
        head.left = pre;
        pre.right = head;
        return head;//返回头节点
    }
    void dfs(Node cur) {//中序遍历
        if(cur == null) {//为空返回
            return;
        }
        dfs(cur.left);//递归左子树
        if(pre != null) {//pre不为空时 ，pre.right指向cur
            pre.right = cur;
        }
        else {
            head = cur;
        }
        cur.left = pre;
        pre = cur;
        dfs(cur.right);//递归右子树
    }
}

第二题：剑指 Offer 54. 二叉搜索树的第k大节点

给定一棵二叉搜索树，请找出其中第k大的节点。

示例 1:
输入: root = [3,1,4,null,2], k = 1
3
/ \\
1 4
\\
2
输出: 4

示例 2:
输入: root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
5
/ \\
3 6
/ \\
2 4
/
1
输出: 4

限制：
1 ≤ k ≤ 二叉搜索树元素个数

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/er-cha-sou-suo-shu-de-di-kda-jie-dian-lcof

解题思路
二叉搜索树的中序遍历 为递增序列
此题求第k大节点，所以是中序遍历倒序的第k个节点
中序遍历：左 根 右
倒序：右 根 左

java代码

class Solution {
    int res, k;
    public int kthLargest(TreeNode root, int k) {
        this.k = k;
        dfs(root);
        return res;
    }
    void dfs(TreeNode root) {//进行中序遍历
        if(root == null) {//为空返回
        	return;
        }
        dfs(root.right);//右
        if(k == 0) {//k=0 时返回
        	return;
        }
        k = k-1;//记录是第几大
        if(k == 0) {
        	res = root.val;
        }
        dfs(root.left);//左
    }
}