“程序员面试100题,包含微软、谷歌等公司面试题,涉及二元查找树转换为排序双向链表的问题。”
在程序员面试中,掌握数据结构和算法是至关重要的,尤其是对于大型科技公司如微软和谷歌。这道题目考察的是如何将一棵二元查找树(Binary Search Tree, BST)转换成一个排序的双向链表,而且要求不创建新节点,只能调整原有节点的指针。二元查找树的特点是左子树上的所有节点值小于父节点,右子树上的所有节点值大于父节点,这使得在树中进行查找非常高效。
首先,我们来定义二元查找树节点的数据结构:
```cpp
struct BSTreeNode { // 二元查找树中的一个节点
int m_nValue; // 节点的值
BSTreeNode* m_pLeft; // 左子节点
BSTreeNode* m_pRight; // 右子节点
};
```
接下来,我们讨论两种不同的递归解法:
**思路一:**
1. 从根节点开始,递归地处理左子树,将其转换成排序的左子链表。
2. 再递归地处理右子树,将其转换成排序的右子链表。
3. 当处理当前节点时,连接左子链表的最大节点、当前节点以及右子链表的最小节点。
**思路二:**
1. 使用中序遍历(Inorder Traversal)的方法,先访问左子树,然后访问当前节点,最后访问右子树。
2. 在访问每个节点时,假设已访问的节点已经形成了排序链表,将当前节点插入链表的末尾。
3. 当遍历完整棵树后,整个树就被转换成了排序的双向链表。
以下是思路一对应的伪代码实现:
```cpp
// 将二元查找树子树转换为排序双向链表
void ConvertBSTToLinkedList(BSTreeNode* pNode, bool asRight, BSTreeNode*& pHead, BSTreeNode*& pTail) {
if (pNode == nullptr) return;
// 递归处理左子树
ConvertBSTToLinkedList(pNode->m_pLeft, false, pHead, pTail);
// 连接当前节点
if (asRight) {
pNode->m_pLeft = pTail;
if (pTail != nullptr) pTail->m_pRight = pNode;
pTail = pNode;
} else {
pNode->m_pRight = pHead;
if (pHead != nullptr) pHead->m_pLeft = pNode;
pHead = pNode;
}
// 递归处理右子树
ConvertBSTToLinkedList(pNode->m_pRight, true, pHead, pTail);
}
```
注意,这里使用`pHead`和`pTail`分别记录链表的头节点和尾节点。在处理每个节点时,根据`asRight`的值决定当前节点是在链表的右侧还是左侧,并更新`pHead`和`pTail`。
面试中,这类问题不仅测试你的编程能力,还考察你对数据结构的理解和解决问题的策略。通过这样的练习,可以提高你的抽象思维和逻辑推理能力,这些都是成为一名优秀程序员所必需的。在实际面试中,清晰地阐述你的思路和解题步骤同样重要,因为面试官更关注你的思考过程而非最终答案。