Leetcode会员专享题：426.将二叉搜索树转换为排序的双向链表

将一个 二叉搜索树 就地转化为一个 已排序的双向循环链表 。

对于双向循环列表，你可以将左右孩子指针作为双向循环链表的前驱和后继指针，第一个节点的前驱是最后一个节点，最后一个节点的后继是第一个节点。

特别地，我们希望可以原地完成转换操作。当转化完成以后，树中节点的左指针需要指向前驱，树中节点的右指针需要指向后继。还需要返回链表中最小元素的指针。

示例 1：

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输入：root = [4,2,5,1,3]

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输出：[1,2,3,4,5]

解释：下图显示了转化后的二叉搜索树，实线表示后继关系，虚线表示前驱关系。

示例 2：

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输入：root = [2,1,3]
输出：[1,2,3]

提示：

树中节点的数量在范围 [0, 2000] 中
-1000 <= Node.val <= 1000
树中的所有值都是 独一无二 的

直接上代码，代码里有注释可以看思路：

java 复制代码

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node() {}

    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public Node(int _val,Node _left,Node _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
};
*/

class Solution {
    /**定义两个变量，pre表示刚刚遍历过的节点 */
    Node pre;
    /**head表示整个链表的头节点，理论上应该是左树最左的节点，左树不存在就是根节点 */
    Node head;
    /**对于每一个节点来说，他的前驱节点就是 */
    public Node treeToDoublyList(Node root) {
        if(root == null) return null;
        /**对于整个树进行深度优先遍历*/
        dfs(root);
        /**经过dfs之后head已经确定了，而pre是最后一个节点，把他们连接起来 */
        pre.right = head;
        head.left = pre;
        return head;
    }

    public void dfs(Node root) {
        /**到了null了，不可能有任何操作 */
        if(root == null) {
            return;
        }
        dfs(root.left);
        /**经过dfs之后，当前pre指向的节点是左子树的第一个节点或者null */
        if(pre == null) {
            /**如果pre是null表示这是遍历的第一个节点，当然就是head */
            head = root;
        } else {
            /**如果pre不是null表示已经遍历过节点，而按照我们的遍历顺序，这个pre必然是左树最后一个节点
            按转换的原则，左树最后一个节点应该指向当前节点*/
            pre.right = root;
            /**双向链表设置的时候必然同时设置left和right */
            root.left = pre;
        }
        /**左树遍历完了，该当前节点了*/
        pre = root;
        /**当前节点遍历完了，该右子树了*/
        dfs(root.right);
    }
}

运行结果：