C++算法面试题：将二元查找树转化为排序双向链表

“程序员面试题精选+C+++算法+微软+google TXT” 在程序员的面试中，掌握数据结构和算法是至关重要的。本题目的焦点在于如何将一个二元查找树（Binary Search Tree, BST）转换为一个排序的双向链表。这是一道经典的面试题，源自微软的面试过程。下面我们将深入探讨这个问题的解决方案。 二元查找树是一种特殊的树结构，其中每个节点的左子树只包含小于节点值的节点，而右子树则只包含大于节点值的节点。双向链表是一种线性数据结构，它的每个节点都有指向前后节点的指针，使得可以在链表中双向遍历。 **问题描述**： 给定一个二元查找树，我们需要不创建新节点而是仅调整现有节点的指针，将树转换成一个有序的双向链表。链表中的元素应按从小到大的顺序排列。 **解决思路**： 1. **思路一**：自底向上递归。首先处理左子树，使其成为排序的左子链表，然后处理右子树，使其成为排序的右子链表。最后，连接左子链表的最大结点、当前结点和右子链表的最小结点。这个过程从根节点开始，递归处理所有节点。 2. **思路二**：中序遍历。按照中序遍历的顺序访问节点，因为二元查找树的中序遍历结果本身就是有序的。每次访问一个节点，假设前一个节点已经调整为链表的一部分，将当前节点添加到链表的末尾。遍历完整棵树后，整个树就变成了双向链表。 **代码实现**： 对于这两种思路，我们可以定义一个二元查找树节点的结构体，包含节点值、左子节点和右子节点的指针： ```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 }; ``` 对于思路一的代码实现，可以设置三个辅助函数：`ConvertToDLL`、`ConnectRightSubtree` 和 `ConnectLeftSubtree`，分别处理根节点、右子树和左子树。在 `ConvertToDLL` 函数中，会递归调用左右子树的转换，并根据是否为父节点的右子节点来决定返回最大或最小节点。 对于思路二的代码实现，可以使用中序遍历的非递归方法，使用一个栈来保存遍历路径。当遍历到一个节点时，连接前一个节点和当前节点，然后将当前节点入栈，直到遍历完所有节点。 这些解法都需要对二元查找树和链表的特性有深入的理解，以及熟练的递归和迭代技巧。在实际面试中，面试官可能会通过这类问题来评估候选人的编程能力、问题解决能力和逻辑思维能力。理解和掌握这种转换方法对于任何C++程序员来说都是非常有价值的。