微软Google面试题：二元查找树转排序双向链表

“微软和Google的面试题集合，包含C++编程和算法问题，特别是关于将二元查找树转化为排序双向链表的题目。” 在软件工程师的面试过程中，微软和Google等顶级科技公司常常会出一些复杂的算法题来评估应聘者的编程和逻辑思维能力。这道“将二元查找树转变成排序的双向链表”的问题就是一个典型的例子。它考察的是对数据结构的理解以及如何高效地进行操作。 二元查找树（Binary Search Tree，BST）是一种特殊的树结构，其中每个节点的值大于其左子树中的所有节点值，小于其右子树中的所有节点值。双向链表则是一种线性数据结构，每个节点包含指向其前一个和后一个节点的引用，使得双向遍历成为可能。 转换过程可以采用两种不同的递归策略： 1. **思路一**：自底向上，由左至右。在处理当前节点时，先递归处理左子树，使其形成一个排序的左链表，然后处理右子树形成右链表。接着，将当前节点连接到左子链表的最后一个节点（即左子树的最大节点），并将其右指针指向右子链表的第一个节点（即右子树的最小节点）。最后，返回当前节点作为父节点调整时的参考。 2. **思路二**：中序遍历。按照中序遍历的顺序（左-根-右）访问树的节点，每次访问一个节点，假设前面访问的节点已经形成了排序链表，然后将当前节点添加到链表末尾。这样，遍历完整棵树后，所有节点就形成了一个排序的双向链表。 对于这个题目，我们需要定义一个二元查找树节点的结构体，包含节点的值、左子节点和右子节点的指针，如下所示： ```cpp struct BSTreeNode { // anode in the binary search tree int m_nValue; // value of node BSTreeNode* m_pLeft; // left child of node BSTreeNode* m_pRight; // right child of node }; ``` 然后，我们可以根据上述思路编写相应的C++代码实现转换功能。思路一的代码可能如下： ```cpp BSTreeNode* ConvertToSortedDLL(BSTreeNode* pNode, bool asRight = false) { if (pNode == nullptr) return nullptr; // Recursively convert left and right subtrees BSTreeNode* pLeftMax = ConvertToSortedDLL(pNode->m_pLeft, true); BSTreeNode* pRightMin = ConvertToSortedDLL(pNode->m_pRight, false); // Connect current node to its left and right neighbors pNode->m_pLeft = pLeftMax; if (pLeftMax != nullptr) pLeftMax->m_pRight = pNode; pNode->m_pRight = pRightMin; if (pRightMin != nullptr) pRightMin->m_pLeft = pNode; return asRight ? pRightMin : pLeftMax; } ``` 而思路二的代码通常涉及中序遍历的实现，这里省略了具体的中序遍历代码，因为它的实现会涉及栈或递归操作，具体实现会相对复杂一些。 通过这类题目，面试官能够评估候选人的编程技能、解决问题的能力，以及对数据结构和算法的掌握程度。解决这类问题需要深入理解树和链表的性质，并能灵活运用递归或迭代策略。同时，优化解决方案以达到时间和空间效率的平衡也是面试中经常考虑的因素。