各大公司程序员面试题集锦（何海涛版pdf）

### 知识点详解 #### 一、二元查找树转排序双向链表问题解析 **背景介绍：** 本文档是一份由何海涛整理的关于程序员面试题目的集锦，其中包含了诸多经典且实用的问题及其解答。在文档中提到了一道关于数据结构变换的经典面试题——将二元查找树转换成排序的双向链表。这道题目不仅考察了对二元查找树的理解，还涉及到了链表的操作。 **题目描述：** 输入一棵二元查找树，目标是将这棵二元查找树转换为一个排序的双向链表。需要注意的是，在此过程中不允许创建任何新的节点，只能通过调整现有节点之间的指针来实现转换。例如，给定以下二元查找树： ``` 10 / \ 6 14 / \ / \ 4 8 12 16 ``` 转换后的双向链表应该是： ``` 4 <-> 6 <-> 8 <-> 10 <-> 12 <-> 14 <-> 16 ``` **解题思路：** 1. **思路一：** - 先递归地调整左子树，使其成为排序的双向链表。 - 再递归地调整右子树，同样使其成为排序的双向链表。 - 最后连接左子链表的最右节点和右子链表的最左节点，以及当前节点，完成整个转换过程。 2. **思路二：** - 使用中序遍历的方式遍历整棵树。 - 在遍历过程中，每访问一个节点，就将它链接到已形成的链表的末尾。 - 当遍历完整棵树后，所有的节点都将被正确地连接在一起，形成所需的排序双向链表。 **代码实现：** 根据题目中的描述，这里给出两种实现方法的代码示例： ```cpp struct BSTreeNode { int m_nValue; BSTreeNode *m_pLeft; BSTreeNode *m_pRight; }; BSTreeNode* ConvertNode(BSTreeNode *pNode, bool asRight) { if (!pNode) return NULL; BSTreeNode *pLeft = NULL; BSTreeNode *pRight = NULL; // 转换左子树 if (pNode->m_pLeft) pLeft = ConvertNode(pNode->m_pLeft, false); // 连接左子树的最大节点到当前节点 if (pLeft) { pLeft->m_pRight = pNode; pNode->m_pLeft = pLeft; } // 转换右子树 if (pNode->m_pRight) pRight = ConvertNode(pNode->m_pRight, true); // 连接当前节点到右子树的最小节点 if (pRight) { pNode->m_pRight = pRight; pRight->m_pLeft = pNode; } BSTreeNode *pTemp = pNode; // 如果当前节点是其父节点的右子节点，则返回以当前节点为根的树的最小节点 if (asRight) { while (pTemp->m_pLeft) pTemp = pTemp->m_pLeft; } // 否则返回以当前节点为根的树的最大节点 else { while (pTemp->m_pRight) pTemp = pTemp->m_pRight; } return pTemp; } // 主函数实现，调用ConvertNode BSTreeNode* ConvertBSTToDoublyLinkedList(BSTreeNode *root) { if (!root) return NULL; ConvertNode(root, false); // 找到转换后的链表头 BSTreeNode *head = root; while (head && head->m_pLeft) head = head->m_pLeft; return head; } ``` #### 二、递归算法在数据结构转换中的应用 **递归思想概述：** 递归是一种重要的编程技巧，通常用于解决具有自相似性的问题。在本题中，递归的运用体现在以下两个方面： 1. **思路一：** - 左子树的转换。 - 右子树的转换。 - 将左右子树转换后的链表与当前节点连接起来。 2. **思路二：** - 通过中序遍历来访问每个节点。 - 每次访问一个节点，就将其添加到正在构建的链表中。 **总结：** 通过对这道题目的解析，我们可以看到递归在处理树形结构中的强大能力。无论是通过递归调整子树还是利用中序遍历来解决问题，都能有效地解决二元查找树到排序双向链表的转换问题。这对于理解树和其他复杂数据结构的处理方法具有重要意义。