算法:二叉树展开为链表

120 阅读2分钟

「这是我参与11月更文挑战的第17天,活动详情查看:2021最后一次更文挑战

Hope is a good thing, maybe the best of things. And no good thing ever dies.

前言

无论是从工作还是学习数据结构的角度来说,二叉树都是很基础但是又很重要的一种数据结构,今天就继续来学习一下 二叉树展开为链表

题目

给你二叉树的根结点 root ,请你将它展开为一个单链表:

展开后的单链表应该同样使用 TreeNode ,其中 right 子指针指向链表中下一个结点,而左子指针始终为 null

展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同。  

示例 1:
输入:root = [1,2,5,3,4,null,6]
输出:[1,null,2,null,3,null,4,null,5,null,6]

示例 2:
输入:root = []
输出:[]

示例 3:
输入:root = [0]
输出:[0]

解题思路

将二叉树展开为单链表之后,单链表中的节点顺序即为二叉树的前序遍历访问各节点的顺序。

可以对二叉树进行前序遍历,获得各节点被访问到的顺序。

由于将二叉树展开为链表之后会破坏二叉树的结构,因此在前序遍历结束之后更新每个节点的左右子节点的信息,将二叉树展开为单链表。

前序遍历可以通过递归或者迭代的方式实现

递归解法

var flatten = function(root) {
    const list = []; // 存放遍历的结果
    preorderTraversal(root, list);
    const size = list.length;
    for (let i = 1; i < size; i++) {
        const prev = list[i - 1], curr = list[i];
        prev.left = null;
        prev.right = curr;
    }
};

//进行前序遍历
const preorderTraversal = (root, list) => {
    if (root != null) {
        list.push(root);
        preorderTraversal(root.left, list);
        preorderTraversal(root.right, list);
    }
}

迭代解法

var flatten = function(root) {
    const list = [];
    const stack = [];
    let node = root;
    while (node !== null || stack.length) {
        while (node !== null) {
            list.push(node);
            stack.push(node);
            node = node.left;
        }
        node = stack.pop();
        node = node.right;
    }
    const size = list.length;
    for (let i = 1; i < size; i++) {
        const prev = list[i - 1], curr = list[i];
        prev.left = null;
        prev.right = curr;
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n) n 是二叉树的节点数。前序遍历的时间复杂度是 O(n),前序遍历之后,需要对每个节点更新左右子节点的信息,时间复杂度也是 O(n)

  • 空间复杂度:O(n) 其中 n 是二叉树的节点数。空间复杂度取决于栈(递归调用栈或者迭代中显性使用的栈)和存储前序遍历结果的列表的大小,栈内的元素个数不会超过 n,前序遍历列表中的元素个数是n

附:leetcode-cn.com/problems/fl…

结语

如果这篇文章帮到了你,欢迎点赞👍和关注⭐️。

文章如有错误之处,希望在评论区指正🙏🙏

欢迎关注我的微信公众号,一起交流技术,微信搜索 🔍 :「 五十年以后