程序员面试题精选100题

在这篇关于程序员面试题精选的文章中，主要涉及到的是数据结构和算法方面的知识。其中，详细讨论了如何将二元查找树（BST）转换为排序的双向链表的问题，并提供了两种不同的解题思路以及相应的代码实现。接下来，我们将对这一问题进行深入的探讨，并且详细解析两种递归思路和数据结构定义。 我们需要了解二元查找树（BST）和双向链表（Doubly Linked List）的基本概念和特性。二元查找树是一种特殊的二元树，其中每个节点都遵循一个性质，即它的左子树上的所有节点的值都小于它的值，而右子树上的所有节点的值都大于它的值。这样的特性使得二元查找树在查找操作上效率很高。双向链表是一种具有两个指针的链表，一个指向前一个节点，另一个指向后一个节点，这使得双向链表能够双向遍历。 文章中提到的第一个递归思路是：将BST转换为双向链表的过程中，对于当前节点，先递归地将其左子树转换为双向链表，然后处理当前节点与左子链表的连接，接着处理右子树，并最终将右子链表与当前节点连接起来。这个思路的本质在于利用了BST的有序性，使得我们可以简单地将节点连接起来，形成排序的双向链表。在这个过程中，需要用到的指针操作包括：将当前节点的左指针指向左子链表的最后一个节点，将左子链表的最后一个节点的右指针指向当前节点，然后处理右子树。 文章中提到的第二个递归思路是使用中序遍历的方式递归地遍历BST，并且在遍历的过程中，依次将节点调整到双向链表中。由于中序遍历本身就是按照从小到大的顺序访问BST的节点，所以可以直接利用这一特性，将访问到的节点按照顺序连接到双向链表中。当遍历到一个节点时，我们首先处理左子树，然后将当前节点链接到已排序链表的末尾，最后处理右子树。这种思路的关键在于递归调用的顺序和处理节点连接的顺序，保证了双向链表的有序性。 在文章中还提到了二元查找树节点的数据结构定义，这是实现算法所必需的。节点结构中包含三个部分：存储值的变量`m_nValue`，指向左子节点的指针`m_pLeft`以及指向右子节点的指针`m_pRight`。这个结构是实现BST及其相关算法的基础。 进一步深入讨论以上两种思路，我们不难发现，虽然最终实现的是同样的功能，但两种思路在递归调用、节点连接和递归终止条件上有所不同。第一种思路在递归过程中要特别注意节点的左右边界情况，需要通过标记节点的左右孩子来进行递归的回溯和连接操作。第二种思路则需要在中序遍历过程中进行节点的插入操作，以保持链表的有序性。 文章通过具体的代码实现了这两种思路，代码中通过递归函数`ConvertNode`来处理BST到双向链表的转换。递归函数的设计考虑到了当前节点是否为父节点的左子节点或右子节点，以及如何连接到排序好的双向链表中。代码实现细节包括了递归终止条件的判断、子树的递归处理以及节点间指针的正确设置。 这篇文章通过一个具体的程序员面试题目，详细分析了解决二元查找树转换为排序双向链表问题的两种不同思路，并提供了数据结构的定义和代码实现。这些知识点对于掌握树和链表结构的深层次操作，以及提高解决复杂问题的能力具有重要的帮助。