给定一个二进制搜索树,你需要将其转换为一个循环的双链接列表,链接列表中的元素就会被排序。 【基本要求】输入数据是一组数据元素中构建二元搜索树的方法,您应该设计算法来实现转换过程,并验证代码在多个测试数据上的准确性。输出包括以下内容: (1)打印二元搜索树 (2)遍二元搜索树 (3)打印转换后的双链表 (4)以正顺序和反向顺序输出双链表的所有元素
时间: 2024-02-15 15:02:20 浏览: 80
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好的,我会尽力回答你的问题。这个问题需要比较详细的解释,我会分步骤进行回答。
1. 构建二叉搜索树
首先,二叉搜索树是一种有序的树形数据结构,它满足以下性质:
- 对于每个节点,左子树中的所有节点都小于它;
- 对于每个节点,右子树中的所有节点都大于它;
- 左右子树本身也都是二叉搜索树。
因此,我们可以按照以下方法构建一颗二叉搜索树:
- 将第一个元素作为根节点;
- 依次将剩余的元素插入到树中,如果比当前节点小则插入到左子树中,否则插入到右子树中。
具体实现可以参考以下代码:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def insert(root, val):
if not root:
return TreeNode(val)
if val < root.val:
root.left = insert(root.left, val)
else:
root.right = insert(root.right, val)
return root
def buildTree(vals):
root = None
for val in vals:
root = insert(root, val)
return root
```
2. 将二叉搜索树转换为双向链表
接下来,我们需要将二叉搜索树转换为双向链表,具体实现方法如下:
- 对于每个节点,将左子树转换为双向链表,将右子树转换为双向链表;
- 将当前节点与左子树的最右节点相连;
- 将当前节点与右子树的最左节点相连;
- 返回当前节点所在的链表的头节点和尾节点。
具体实现可以参考以下代码:
```python
def convert(root):
if not root:
return None, None
leftHead, leftTail = convert(root.left)
rightHead, rightTail = convert(root.right)
if leftTail:
leftTail.right = root
root.left = leftTail
if rightHead:
rightHead.left = root
root.right = rightHead
return leftHead if leftHead else root, rightTail if rightTail else root
```
3. 遍历二叉搜索树和双向链表
最后,我们需要遍历二叉搜索树和双向链表,可以使用中序遍历来遍历二叉搜索树,使用双向链表的头节点和尾节点来遍历双向链表。具体实现可以参考以下代码:
```python
def inorderTraversal(root):
if not root:
return
inorderTraversal(root.left)
print(root.val)
inorderTraversal(root.right)
def printList(head):
while head:
print(head.val)
head = head.right
def printListReverse(tail):
while tail:
print(tail.val)
tail = tail.left
```
完整的代码如下:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def insert(root, val):
if not root:
return TreeNode(val)
if val < root.val:
root.left = insert(root.left, val)
else:
root.right = insert(root.right, val)
return root
def buildTree(vals):
root = None
for val in vals:
root = insert(root, val)
return root
def convert(root):
if not root:
return None, None
leftHead, leftTail = convert(root.left)
rightHead, rightTail = convert(root.right)
if leftTail:
leftTail.right = root
root.left = leftTail
if rightHead:
rightHead.left = root
root.right = rightHead
return leftHead if leftHead else root, rightTail if rightTail else root
def inorderTraversal(root):
if not root:
return
inorderTraversal(root.left)
print(root.val)
inorderTraversal(root.right)
def printList(head):
while head:
print(head.val)
head = head.right
def printListReverse(tail):
while tail:
print(tail.val)
tail = tail.left
vals = [4, 2, 6, 1, 3, 5, 7]
root = buildTree(vals)
inorderTraversal(root)
head, tail = convert(root)
printList(head)
printListReverse(tail)
```
希望我的回答能够帮助到你!
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