Leetcode算法114. 二叉树展开为链表

Posted 2020-11-22 小酒窝

上周通过一位小伙伴，加入了一个氛围很好的小群，人不多，但是大家保持着对知识的渴望，让我很感动。

我自己也有一个群，人数也不多，但是能真正互动起来一起学习，一起进步的，还是太少。所以，现在也在学习如何让自己成为更好的群主，带动群活跃，带动一个社群活跃，带动小伙伴们一起进步，是我的愿景。当然，也不否认现在很多群友正在朝着积极向上的方向走着，我要做的，也是时刻保持对知识的渴望，做到“持续学习”。

谁让咱是一名优秀的程序员呢。上周日也学习了一遍递归，还通过一个二叉树的例子来简单介绍了下。我之前解决二叉树相关的问题，基本上用的都是递归，结果那天分享的朋友用了队列，让我眼前一亮，原来程序的世界真是奇妙。

所以，思想碰撞真的是一件很开心的事情。大家在持续的学习，持续的交流中，会打开一些思维定式，接纳更多的方式，你们觉得呢？

Algorithm LeetCode算法

114. 二叉树展开为链表
(https://leetcode-cn.com/problems/flatten-binary-tree-to-linked-list/)

题目描述：给定一个二叉树，原地将它展开为链表。

例如，给定二叉树

示例1：

    1  
   /   2   5
 /    3   4   6

将其展开为：

1
   2
       3
           4
               5
                   6

本文题解参考地址：https://leetcode-cn.com/problems/flatten-binary-tree-to-linked-list/solution/xiang-xi-tong-su-de-si-lu-fen-xi-duo-jie-fa-by--26/

解法：后序遍历法

题目其实就是将二叉树通过右指针，组成一个链表。

从例子上可以看出，其实就是让我们把二叉树，通过先序遍历展示出来。所以我们首先想到的是能不能用先序遍历的方式，每遍历一个节点，就将上一个节点的右指针更新为当前节点。

先序遍历的顺序是 1->2->3->4->5->6，如下：

遍历到2，把1的右指针指向2，即变成 1->2 3 4 5 6

遍历到3，把2的右指针指向3，即变成 1->2->3 4 5 6

理想状况下，以此类推即可。

但是，如果我们把1的右指针指向2，那么这时候1原本的右节点就丢失了，也就是我们后续找不到5这个节点。

所以，又引起了我们的思考，如何才能不让5丢失呢？后序遍历可以吗？

也就是我们依次遍历6 5 4 3 2 1，然后每遍历一个节点就将当前节点的右指针更新为上一个节点，如下：

遍历到5，把5的右指针指向6，即变成6 <- 5 4 3 2 1

遍历到4，把4的右指针指向5，即变成6 <- 5 <- 4 3 2 1

以此类推，因为我们更新当前右指针的时候，当前节点的右节点已经访问过了，所以就不会存在丢失节点的问题。

把这个转变成后序遍历，遍历顺序就是 右子树 -> 左子树 -> 根节点

// 将二叉树构建完成
public static void main(String[] args) {
    TreeNode treeNode = new TreeNode(1);
    treeNode.left = new TreeNode(2);
    treeNode.left.left = new TreeNode(3);
    treeNode.left.right = new TreeNode(4);
        
    treeNode.right = new TreeNode(5);
    treeNode.right.right = new TreeNode(6);
    flattern(treeNode);
}

/**
 * 
 * @Title      :  
 * @Description: 后续遍历
 * @param treeNode
 * @return     :void
 * @throws
 */
public static void flattern(TreeNode root) {
    Stack<TreeNode> treeNodes = new Stack<>();
    TreeNode current = root;
    TreeNode preview = null;
        
    while (current != null || !treeNodes.isEmpty()) {
        while (current != null) {
            // 添加根节点
            treeNodes.push(current);
            // 添加右节点
            current = current.right;
        }
            
        // 已经访问到最右边的节点
        current = treeNodes.peek();
        // 当右节点已经被访问过或者左节点不存在的情况，就去访问根节点
        if (current.left == null || current.left == preview) {
            treeNodes.pop();
            current.right = preview;
            current.left = null;
            preview = current;
            current = null;
        } else {
            current = current.left;
        }
    }
}

补充说明：先序遍历

在介绍着后序遍历的时候，我们先用先序遍历的例子以及缺陷，来说明为什么我们选择后序遍历。那么，就一定不能用先序遍历了吗？显然，答案是不对的。

有一种特殊的先序遍历，提前将右节点保存到栈中，我们利用这种遍历方式就可以防止右节点的丢失。因为栈是先进后出，所以我们先将右节点入栈。

再根据上面先序遍历的分析，因为我们用栈保存了右孩子，所以不需要担心右孩子丢失了。用一个 pre 变量保存上次遍历的节点即可。

public static void flatten1(TreeNode root) { 
    if (root == null){
        return;
    }
    Stack<TreeNode> s = new Stack<TreeNode>();
    s.push(root);
    TreeNode pre = null;
    while (!s.isEmpty()) {
        TreeNode temp = s.pop(); 
        if(pre!=null){
            pre.right = temp;
            pre.left = null;
        }
        if (temp.right != null){
            s.push(temp.right);
        }
        if (temp.left != null){
             s.push(temp.left);
        } 
        pre = temp;
    }
}

结语

二叉树，是一颗神奇的树，理论上我们都可以通过先序、中序、后续遍历来拆解他，得到我们想要的结果，在做题的时候也是如此。

但是真正体现到编程的世界里，还是和理论做题有一点不同，编程需要我们用机器语言是实现，去思考，去打通我们算法的任督二脉，这样就是LeetCode存在的魅力，他是一个氛围很好的社区，拥有它，就拥有了算法的世界，拥有了进阶的可能。

安利了LeetCode，安利下自己的号，尽量做到每周一题，分模块的学习。小编最大的后悔就是没能在大学学好数据结构和算法这门课，现在吃亏了，吃大亏了。好在万变不离其宗，只要通过自己的勤奋，没有什么是不可能的。

加油，奔跑吧兄弟们！

作者：Dimple

公众号：奔跑吧攻城狮

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