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把二元查找树转变成排序的双向链表

2013-04-18 16:20 375 查看
题目:
输入一棵二元查找树,将该二元查找树转换成一个排序的双向链表。
要求不能创建任何新的结点,只调整指针的指向。
10
/ \
6 14
/ \ / \
4 8 12 16
转换成双向链表
4=6=8=10=12=14=16。
首先我们定义的二元查找树节点的数据结构如下:
struct BSTreeNode
{
int m_nValue; // value of node
BSTreeNode *m_pLeft; // left child of node
BSTreeNode *m_pRight; // right child of node
};

思想:

1.构造二叉查找树;
2.中序遍历二叉查找树,因此结点按从小到大顺序访问,假设之前访问过的结点已经调整为一个双向链表,那么只需要将当前结点连接至双向链表的最后一个结点即可,访问完后,双向链表也就调整完了

代码:

// 1:构造二叉查找树;
// 2:中序遍历二叉查找树,因此结点按从小到大顺序访问,假设之前访问过的结点已经调整为一个双向链表,那么
//       只需要将当前结点连接至双向链表的最后一个结点即可,访问完后,双向链表也就调整完了
#include<iostream>
using namespace std;
struct BSTreeNode
{
int m_nValue;         // value of node
BSTreeNode *m_pLeft;  // left child of node
BSTreeNode *m_pRight; // right child of node
};

BSTreeNode *pHead=NULL;//指向循环队列头结点
BSTreeNode *pIndex=NULL;//指向前一个结点

/* 建立二叉排序树 */
void addBSTreeNode(BSTreeNode *&pCurrent,int value)//在这个函数中会要改变指针值,一定要记得使用引用传递
{
if (pCurrent==NULL)
{
BSTreeNode* pBSTree=new BSTreeNode();
pBSTree->m_nValue=value;
pBSTree->m_pLeft=NULL;
pBSTree->m_pRight=NULL;
pCurrent=pBSTree;
}
else if (pCurrent->m_nValue<value)
{
addBSTreeNode(pCurrent->m_pRight,value);
}
else if (pCurrent->m_nValue>value)
{
addBSTreeNode(pCurrent->m_pLeft,value);
}
else
{
cout<<"node repeated"<<endl;
}

}

/* 调整结点指针 */
void convertToDoubleList(BSTreeNode* pCurrent)
{
pCurrent->m_pLeft=pIndex;//使当前结点的左指针指向双向链表中最后一个结点
if (NULL==pIndex)        //若最后一个元素不存在,此时双向链表尚未建立,因此将当前结点设为双向链表头结点
pHead=pCurrent;
else//使双向链表中最后一个结点的右指针指向当前结点
pIndex->m_pRight=pCurrent;

pIndex=pCurrent;//将当前结点设为双向链表中最后一个结点
cout<<pCurrent->m_nValue<<" ";
}

/* 中序遍历二叉树,同时调整结点指针                                                                     */
void inOrderBSTree(BSTreeNode* pBSTree)
{
if (NULL==pBSTree)
return;
if (NULL!=pBSTree->m_pLeft)
inOrderBSTree(pBSTree->m_pLeft);

convertToDoubleList(pBSTree);

if (NULL!=pBSTree->m_pRight)
inOrderBSTree(pBSTree->m_pRight);
}

int main()
{
BSTreeNode *pRoot=NULL;

int a[7];
for(int i=0;i<7;i++)
{
cin>>a[i];
addBSTreeNode(pRoot,a[i]);
}
/*
addBSTreeNode(pRoot,10);
addBSTreeNode(pRoot,6);
addBSTreeNode(pRoot,14);
addBSTreeNode(pRoot,4);
addBSTreeNode(pRoot,8);
addBSTreeNode(pRoot,12);
addBSTreeNode(pRoot,16);
*/
inOrderBSTree(pRoot);
system("pause");
return 0;
}


附:看到一个这样写才恍然大悟。。中序遍历解决之:

/*
*问题:输入一棵二元查找树,将该二元查找树转换成一个排序的双向链表。
*要求不能创建任何新的结点,只调整指针的指向。
*4=6=8=10=12=14=16
*/

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct BSTreeNode
{
int value;
BSTreeNode * left;
BSTreeNode * right;
};

BSTreeNode * pListHead = NULL;//建立双向链表的头指针,指向双链表的头
BSTreeNode * pListTail = NULL;//建立双向链表的尾指针,指向双链表的尾

BSTreeNode *BSTreeInsert(BSTreeNode * pRoot,int value)
{
//为新节点申请空间并初始化
BSTreeNode *pNode = new BSTreeNode();
if(pNode != NULL)
{
pNode->value = value;
pNode->left = NULL;
pNode->right = NULL;
}
else
{   cout<<"申请内存失败!"<<endl;}

BSTreeNode * pCur = pRoot;//移动指针,用来找到当前节点要插入的位置
BSTreeNode * pParent = NULL;//移动指正,始终指向pCur的节点的父节点

if(pRoot == NULL)//当前树为空树时
{
pRoot = pNode;
}
else//当前树不为空树时
{
while(pCur != NULL)//查找当前节点在二叉查找树中应该插入的位置,pCur指向应该插入的位置,pParent指向应该插入的位置的父节点
{
pParent = pCur;
if(pCur->value <= pNode->value)
{
pCur = pCur->right;
}
else
{
pCur = pCur->left;
}
}
if(pNode->value <= pParent->value)
{
pParent->left = pNode;
}
else
{
pParent->right = pNode;
}
}
return pRoot;
}

void BSTree2List(BSTreeNode * pCur)
{
if(pCur == NULL)
return;
if(pListHead == NULL)//双链表头指针指向NULL,此时双链表尚未建立,使pHead指向pCur
{
pListHead = pCur;
pListTail = pCur;
pCur->left = NULL;
}
else
{
pListTail->right = pCur;
pCur->left = pListTail;
pListTail = pCur;
}
}

void InOrderBSTree(BSTreeNode * pRoot)
{
BSTreeNode * pCur = pRoot;
if(pCur != NULL)
{
InOrderBSTree(pCur->left);
//二叉查找树当前节点链接到双向链表中
BSTree2List(pCur);
InOrderBSTree(pCur->right);
}
}

void BSTreeNodeDestory(BSTreeNode * pListHead)
{
BSTreeNode *pCur = pListHead;
pListHead = NULL;
while(pCur != NULL)
{
BSTreeNode * pDel = pCur;
pCur = pCur->left;
delete pCur;
pCur = NULL;
}
}
int main(int args,char ** argv)
{
int array[] = {6,8,4,14,16,10,12};
int len = sizeof(array)/sizeof(int);

BSTreeNode * pRoot = NULL;//建立二叉查找树根节点
//建立二叉查找树
//遍历数组中的每个元素,将每个元素作为一个树节点,插入到二叉查找树中
for(int i = 0;i < len;++i)
{
cout<<array[i]<<"  ";
pRoot = BSTreeInsert(pRoot,array[i]);
}
cout<<endl;
//二叉查找树中序遍历
InOrderBSTree(pRoot);
//打印双向链表
BSTreeNode *pCur = pListHead;
while(pCur != NULL)
{
cout<<pCur->value<<"  ";
pCur = pCur->right;
}
cout<<endl;
//销毁双向链表
BSTreeNodeDestory(pListHead);

system("pause");
return 0;
}
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