程序员面试题精选100题

### 知识点一：二叉查找树转排序双向链表 #### 背景介绍 随着技术领域的不断发展，对于数据结构与算法的理解成为衡量程序员能力的重要标准之一。特别是对于那些希望进入大厂或者追求技术深度发展的求职者来说，掌握经典的数据结构与算法题目尤为重要。在众多的数据结构中，二叉查找树（Binary Search Tree, BST）是一种非常常见的非线性数据结构，它在实际应用中有着广泛的应用场景。 #### 题目概述 将一棵二叉查找树转换成一个排序的双向链表。要求转换过程中不创建任何新的节点，仅通过调整现有节点之间的指针指向来完成转换。例如，给定一棵二叉查找树： ``` 10 / \ 6 14 / \ / \ 4 8 12 16 ``` 转换后的结果应该是一个排序的双向链表： ``` 4 <-> 6 <-> 8 <-> 10 <-> 12 <-> 14 <-> 16 ``` #### 解题思路一：基于左右子树的递归转换 1. **基本情况处理**：若当前节点为空，则直接返回空。 2. **递归转换左子树**：首先递归转换左子树，获取转换后的左子链表。 3. **连接左子链表与当前节点**：将左子链表的最后一个节点与当前节点相连，同时更新当前节点的左指针。 4. **递归转换右子树**：递归转换右子树，获取转换后的右子链表。 5. **连接右子链表与当前节点**：将当前节点与右子链表的第一个节点相连，同时更新当前节点的右指针。 6. **返回节点**：返回左子链表的头节点或右子链表的尾节点作为整个链表的一部分。 #### 解题思路二：基于中序遍历的链表构建 1. **基本情况处理**：若当前节点为空，则直接返回空。 2. **中序遍历**：按照左-根-右的顺序进行遍历。 3. **链表节点连接**：在遍历的过程中，将每个访问过的节点依次连接起来，形成一个排序的双向链表。 4. **返回结果**：当所有节点都被访问后，返回整个链表。 #### 参考代码实现 以下为基于思路一的代码实现示例： ```cpp struct BSTreeNode { // 定义二叉查找树节点结构体 int m_nValue; // 节点值 BSTreeNode *m_pLeft; // 左子节点 BSTreeNode *m_pRight; // 右子节点 }; BSTreeNode* ConvertNode(BSTreeNode* pNode, bool asRight) { if (!pNode) return NULL; BSTreeNode *pLeft = NULL, *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与当前节点 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); // 连接右子树的最小节点与当前节点 if (pRight) { pNode->m_pRight = pRight; pRight->m_pLeft = pNode; } // 返回节点 return asRight ? pRight : pLeft; } // 主函数，从根节点开始转换 BSTreeNode* ConvertBSTToDoublyLinkedList(BSTreeNode* root) { ConvertNode(root, true); // 寻找链表的头节点 BSTreeNode* head = root; while (head && head->m_pLeft) head = head->m_pLeft; return head; } ``` #### 总结 通过上述两个解题思路可以看出，无论是基于左右子树的递归转换还是基于中序遍历的链表构建，关键在于理解二叉查找树的特性及其递归性质。这两种方法都能够有效地解决问题，但在实际操作中可能会有所偏好。选择哪种方法取决于具体的问题场景和个人编程习惯。