二叉搜索树与双向链表

题目描述
输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表。要求不能创建任何新的结点，只能调整树中结点指针的指向。

方法一：非递归版
解题思路：
1.核心是中序遍历的非递归算法。
2.修改当前遍历节点与前一遍历节点的指针指向。

class Solution {
public:
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree)
    {
        if(pRootOfTree==NULL)
            return NULL;
        stack<TreeNode*> s;
        TreeNode* p=pRootOfTree;
        TreeNode* pre=NULL;
        bool isFirst=true;
        while(p!=NULL || !s.empty()){
            while(p!=NULL){
                s.push(p);
                p=p->left;
            }
            p=s.top();
            s.pop();
            if(isFirst){
                pRootOfTree=p;
                pre=pRootOfTree;
                isFirst=false;
            }else{
                pre->right=p;
                p->left=pre;
                pre=p;
            }
            p=p->right;
        }
        return pRootOfTree;
    }
};

方法二：递归版
解题思路：
1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。
2.定位至左子树双链表最后一个节点。
3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。
4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。
5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。
6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。

class Solution {
public:
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree)
    {
        if(pRootOfTree==NULL)
            return NULL;
        if(pRootOfTree->left==NULL && pRootOfTree->right==NULL)
            return pRootOfTree;
        TreeNode* left=Convert(pRootOfTree->left);
        TreeNode* p=left;
        
        while(p!=NULL && p->right!=NULL){
            p=p->right;
        }
        
        if(left!=NULL){
            p->right=pRootOfTree;
            pRootOfTree->left=p;
        }
        
        TreeNode* right=Convert(pRootOfTree->right);
        if(right!=NULL){
            right->left=pRootOfTree;
            pRootOfTree->right=right;
        }
        return left!=NULL?left:pRootOfTree;
    }
};

方法三：改进递归版
解题思路：
思路与方法二中的递归版一致，仅对第2点中的定位作了修改，新增一个全局变量记录左子树的最后一个节点

class Solution {   
public:
    TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree)
    {
        if(pRootOfTree==NULL)
            return NULL;
        if(pRootOfTree->left==NULL && pRootOfTree->right==NULL){
            leftLast=pRootOfTree;//// 最后的一个节点可能为最右侧的叶节点
            return pRootOfTree;
        }
        // 1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点
        TreeNode* left=Convert(pRootOfTree->left);
        // 3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表
        if(left!=NULL){
            leftLast->right=pRootOfTree;
            pRootOfTree->left=leftLast;
        }
        leftLast=pRootOfTree;// 当根节点只含左子树时，则该根节点为最后一个节点
        
        // 4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点
        TreeNode* right=Convert(pRootOfTree->right);
        // 5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后
        if(right!=NULL){
            right->left=pRootOfTree;
            pRootOfTree->right=right;
        }
        return left!=NULL?left:pRootOfTree;
    }
protected:
    TreeNode* leftLast=NULL;
};