UGC NET CS 2017 年一月至三日 | 问题 14

简介

UGC NET CS 2017 年一月至三日的问题 14 是一道关于数据结构的题目。该题要求程序员实现一个函数，该函数能够将一个二叉搜索树转换为一个排序的双向链表，其中二叉搜索树的节点具有如下结构：

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

题目描述

将一个二叉搜索树转换为一个排序的双向链表。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。

算法思路

该题要求将一个二叉搜索树转换为一个排序的双向链表。根据二叉搜索树的性质，本题可以使用中序遍历将二叉树节点按照从小到大排序，然后将相邻的节点连接成双向链表即可。

首先，需要定义一个指向当前双向链表最后一个节点的指针，用于将新的节点连接到链表尾部：

TreeNode *prev = nullptr;

然后对二叉搜索树进行中序遍历，对遍历到的每一个节点进行以下操作：

1. 将该节点的左子树转换成双向链表；
2. 将该节点连接到链表尾部；
3. 将该节点的右子树转换成双向链表。

根据以上算法思路，可以编写如下代码：

void Convert(TreeNode *root, TreeNode *&prev) {
    if (!root) return;
    Convert(root->left, prev);
    if (prev) {
        root->left = prev;
        prev->right = root;
    }
    prev = root;
    Convert(root->right, prev);
}

Convert 函数用于将二叉搜索树转换为双向链表，其中 root 表示当前节点，prev 表示当前双向链表最后一个节点的指针。

需要注意的是，节点指针变量 prev 传递的是一个指向指针的引用，这样可以保证在递归过程中修改该指针的指向。此外，在递归前需要将指针初始化为 nullptr。

代码片段：

void Convert(TreeNode *root) {
    TreeNode *prev = nullptr;
    Convert(root, prev);
}

void Convert(TreeNode *root, TreeNode *&prev) {
    if (!root) return;
    Convert(root->left, prev);
    if (prev) {
        root->left = prev;
        prev->right = root;
    }
    prev = root;
    Convert(root->right, prev);
}

总结

本题考察了程序员对二叉搜索树的性质以及中序遍历的掌握程度，也考察了程序员解决问题的思维方式和编程能力。