递增顺序搜索树
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题目描述
给你一棵二叉搜索树的 root
,请你 按中序遍历 将其重新排列为一棵递增顺序搜索树,使树中最左边的节点成为树的根节点,并且每个节点没有左子节点,只有一个右子节点。
示例 1:

输入:root = [5,3,6,2,4,null,8,1,null,null,null,7,9] 输出:[1,null,2,null,3,null,4,null,5,null,6,null,7,null,8,null,9]
示例 2:

输入:root = [5,1,7] 输出:[1,null,5,null,7]
提示:
- 树中节点数的取值范围是
[1, 100]
0 <= Node.val <= 1000
代码结果
运行时间: 44 ms, 内存: 15 MB
/*
* 题目思路:
* 1. 使用中序遍历将所有节点的值按递增顺序存入列表中。
* 2. 创建一个新的树,将列表中的值依次作为右子节点插入。
* 3. 使用 Java Stream API 优化代码。
*/
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode(int x) { val = x; }
}
public class Solution {
public TreeNode increasingBST(TreeNode root) {
List<Integer> values = new ArrayList<>();
inorder(root, values);
TreeNode dummyNode = new TreeNode(0);
TreeNode current = dummyNode;
values.stream().forEach(val -> {
current.right = new TreeNode(val);
current = current.right;
});
return dummyNode.right;
}
private void inorder(TreeNode node, List<Integer> values) {
if (node == null) return;
inorder(node.left, values);
values.add(node.val);
inorder(node.right, values);
}
}
解释
方法:
此题解采用了中序遍历的迭代方法来重构二叉搜索树,使之变成递增顺序搜索树。具体来说,使用一个栈来帮助模拟递归过程的中序遍历。首先,将根节点及其所有左侧子节点推入栈中直到左叶节点。然后,逐个将节点从栈中弹出,这些节点就是按递增顺序访问的。对于每个弹出的节点,使其成为当前最新节点的右子节点,并移除其左子节点,以确保不再有左子节点。这个过程持续进行直到所有节点都被重新链接为一个只有右子节点的链表。
时间复杂度:
O(n)
空间复杂度:
O(n)
代码细节讲解
🦆
在中序遍历的过程中,如果遇到的节点没有左子树,该如何处理?
▷🦆
为什么需要一个哑节点(dummy node)来作为新树的前驱?这对最终的树结构有什么帮助?
▷🦆
在从栈中弹出节点处理过程中,为何要将弹出节点的左子节点设为None?
▷🦆
该算法在处理有重复值的节点时是否仍然有效,重复值对中序遍历的结果有何影响?
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