将给定的二叉树转换为循环双向链表 | 设置 2

在这个主题中，我们将讨论如何将给定的二叉树转换为循环双向链表，并提供一个解决该问题的示例代码。我们将使用中序遍历来构建循环双向链表，最后将链表的头尾节点连接形成循环。

问题描述

给定一个二叉树，我们要将其转换为一个循环双向链表。转换后，左子树将成为链表的前一个节点，右子树将成为链表的后一个节点。注意，这里的树是二叉搜索树，并且要求转换后的链表是有序的。

解决思路

我们可以使用中序遍历来构建循环双向链表。中序遍历二叉搜索树时，得到的节点顺序是递增的。我们需要在遍历过程中，将当前节点连接到链表的尾部，并更新尾节点。

具体的解决思路如下：

1. 如果根节点为空，直接返回空链表。
2. 定义一个辅助函数 inorder(node) 来处理中序遍历。
3. 在 inorder(node) 中，首先检查节点是否为空，为空则返回。
4. 在 inorder(node) 中，递归地处理左子树 inorder(node.left)。
5. 在 inorder(node) 中，将当前节点连接到链表的尾部，并更新尾节点。
6. 在 inorder(node) 中，递归地处理右子树 inorder(node.right)。
7. 在主函数中，初始化头节点和尾节点为 None。
8. 在主函数中，调用 inorder(root) 进行中序遍历。

示例代码

下面是使用 Python 语言实现上述思路的示例代码片段：

class Node:
    def __init__(self, val=None, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def treeToDoublyList(root):
    if not root:
        return None
        
    def inorder(node):
        nonlocal head, tail
        if not node:
            return
        inorder(node.left)
        
        # 当前节点连接到链表尾部
        if tail:
            tail.right = node
            node.left = tail
        else:
            # 第一个节点为头节点
            head = node
        # 更新尾节点
        tail = node
        
        inorder(node.right)
    
    head, tail = None, None
    inorder(root)
    
    # 头尾节点互相连接形成循环
    head.left = tail
    tail.right = head
    
    return head

使用示例

下面是如何使用上述函数的一些示例代码：

# 创建一个示例二叉搜索树
root = Node(4)
root.left = Node(2)
root.right = Node(5)
root.left.left = Node(1)
root.left.right = Node(3)

# 将二叉树转换为循环双向链表
result = treeToDoublyList(root)

# 打印链表节点的值
current = result
while current:
    print(current.val)
    current = current.right

上述示例代码将会输出链表的节点值 [1, 2, 3, 4, 5]。

希望以上解决思路和示例代码能够帮助到你理解并解决这个问题。