[LeetCode] Flatten Binary Tree to Linked List 将二叉树展开成链表 C++

Given a binary tree, flatten it to a linked list in-place.

For example,
Given

         1        / \       2   5      / \   \     3   4   6

 

The flattened tree should look like:

   1    \     2      \       3        \         4          \           5            \             6

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Hints:

If you notice carefully in the flattened tree, each node's right child points to the next node of a pre-order trave

 

这道题要求把二叉树展开成链表，根据展开后形成的链表的顺序分析出是使用先序遍历，那么只要是数的遍历就有递归和非递归的两种方法来求解，这里我们也用两种方法来求解。首先来看递归版本的，思路是先利用DFS的思路找到最左子节点，然后回到其父节点，把其父节点和右子节点断开，将原左子结点连上父节点的右子节点上，然后再把原右子节点连到新右子节点的右子节点上，然后再回到上一父节点做相同操作。代码如下：

 

解法一：

void flatten(TreeNode *root) {if (!root) return;if (root->left) flatten(root->left);if (root->right) flatten(root->right);TreeNode *tmp = root->right;root->right = root->left;root->left = nullptr;while (root->right) root = root->right;root->right = tmp;}

 

例如，对于下面的二叉树，上述算法的变换的过程如下：

     1    / \   2   5  / \   \ 3   4   6     1    / \   2   5    \   \     3   6      \           4   1    \     2      \       3        \         4          \           5            \             6

 

下面我们再来看非迭代版本的实现，这个方法是从根节点开始出发，先检测其左子结点是否存在，如存在则将根节点和其右子节点断开，将左子结点及其后面所有结构一起连到原右子节点的位置，把原右子节点连到元左子结点最后面的右子节点之后。代码如下：

 

解法二：

void flatten(TreeNode *root) {TreeNode *np1(root), *np2;while (np1) {if (np1->left) {np2 = np1->left;while (np2->right) np2 = np2->right;np2->right = np1->right;np1->right = np1->left;np1->left = nullptr;}np1 = np1->right;}}

 

例如，对于下面的二叉树，上述算法的变换的过程如下：

     1    / \   2   5  / \   \ 3   4   6   1    \     2    / \   3   4        \         5          \           6              1    \     2      \       3        \         4          \           5            \             6

 

前序迭代解法如下：

 

解法三：

void flatten(TreeNode *root) {if (!root) return;stack<TreeNode*> s;s.push(root);while (!s.empty()) {TreeNode *t = s.top(); s.pop();if (t->left) {TreeNode *r = t->left;while (r->right) r = r->right;r->right = t->right;t->right = t->left;t->left = NULL;}if (t->right) s.push(t->right);}}

 

此题还可以延伸到用中序，后序，层序的遍历顺序来展开原二叉树，分别又有其对应的递归和非递归的方法，有兴趣的童鞋可以自行实现。

解法四（后序版本）：

void flatten(TreeNode* root) {        stack<TreeNode*> qt;    TreeNode *np(root), *prep(nullptr);    while (!qt.empty() || np) {    if (np) {    qt.push(np);    np = np->right;    }    else {    np = qt.top();    if (!np->left || np->left == prep) {    np->left = nullptr;    np->right = prep;    prep = np;    np = nullptr;    qt.pop();    }    else np = np->left;    }    }    }