微软、Google算法面试题集锦：100道数据结构与算法解析

"微软等数据结构+算法面试100题全部答案集锦，包括C语言实现和解题思路，适合找工作、考研和算法研究。" 这篇内容涉及到的主要是数据结构与算法的知识，特别是与二叉树（Binary Search Tree, BST）相关的题目。题目要求将一个二叉搜索树转换成一个有序的双向链表。二叉搜索树是一种特殊的数据结构，其左子树中的所有节点的值都小于根节点，右子树中的所有节点值都大于根节点。双向链表则是一种链式存储结构，每个节点包含指向前一个节点和后一个节点的指针。 在二叉搜索树转双向链表的问题中，关键在于递归地处理树的左右子节点。首先，我们需要定义一个结构体来表示二叉搜索树的节点： ```cpp struct BSTreeNode { int m_nValue; // 节点的值 BSTreeNode* m_pLeft; // 左孩子 BSTreeNode* m_pRight; // 右孩子 }; ``` 解决这个问题的一个常见方法是使用两个辅助函数：`treeToLinkedList` 和 `helper`。`treeToLinkedList` 是主函数，接收二叉搜索树的根节点并返回转换后的链表的头节点。`helper` 函数用于递归处理树的左右子节点，它有两个参数，`head` 用于记录当前子树链表的头节点，`tail` 用于记录当前子树链表的尾节点。 递归过程中，我们首先处理左子树，然后处理右子树。对于每个节点，我们需要将其左孩子的右指针连接到自身，将自身的左指针连接到左孩子。如果左子树为空，那么当前节点就是链表的头节点；如果右子树非空，我们需要将右子树的左指针连接到当前节点，同时更新当前节点的右指针。 以下是 C 语言的实现示例： ```c #include <stdio.h> // 定义二叉搜索树节点 typedef struct BSTreeNode { int value; struct BSTreeNode* left; struct BSTreeNode* right; } BSTreeNode; // 主函数，将二叉搜索树转换为双向链表 BSTreeNode* treeToLinkedList(BSTreeNode* root) { BSTreeNode* head = NULL, *tail = NULL; helper(&head, &tail, root); return head; } // 辅助函数，递归处理树的左右子节点 void helper(BSTreeNode** head, BSTreeNode** tail, BSTreeNode* root) { if (root == NULL) { *head = NULL; *tail = NULL; return; } helper(head, NULL, root->left); // 先处理左子树 helper(NULL, tail, root->right); // 后处理右子树 if (*head != NULL) { // 如果左子树非空 (*head)->right = root; root->left = *head; } else { *head = root; // 如果左子树为空，当前节点为链表头 } if (*tail != NULL) { // 如果右子树非空 root->right = *tail; (*tail)->left = root; } else { *tail = root; // 更新尾节点 } } // 示例用法 int main() { // 创建二叉搜索树 // 10 // / \ // 6 14 // / \ / \ // 4 8 12 16 BSTreeNode* root = createBSTFromArray({10, 6, 14, 4, 8, 12, 16}); // 假设有一个创建二叉搜索树的函数 BSTreeNode* listHead = treeToLinkedList(root); // 打印链表 printLinkedList(listHead); // 假设有一个打印链表的函数 return 0; } ``` 这个题目展示了如何利用递归和二叉搜索树的特性来高效地解决问题。在面试中，这样的问题通常用来评估候选人的数据结构和算法理解能力，以及他们在实际编程中的问题解决技巧。熟练掌握这种转换对于理解和设计高效的算法至关重要，特别是在处理大规模数据时。