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程序员面试题精选 100 题

(01)把二元查找树转变成排序的双向链表



　　题目：输入一棵二元查找树，将该二元查找树转换成一个排序的双向链表。要求不能

创建任何新的结点，只调整指针的指向。

　　比如将二元查找树

  10

 / \

不例外。下面我们用两种不同的递归思路来分析。

　　思路一：当我们到达某一结点准备调整以该结点为根结点的子树时，先调整其左子树

将左子树转换成一个排好序的左子链表，再调整其右子树转换右子链表。最近链接左子链

表的最右结点（左子树的最大结点）、当前结点和右子链表的最左结点（右子树的最小结

点）。从树的根结点开始递归调整所有结点。

　　思路二：我们可以中序遍历整棵树。按照这个方式遍历树，比较小的结点先访问。如

果我们每访问一个结点，假设之前访问过的结点已经调整成一个排序双向链表，我们再把

调整当前结点的指针将其链接到链表的末尾。当所有结点都访问过之后，整棵树也就转换

成一个排序双向链表了。

参考代码：

BSTreeNode *m_pRight; // right child of node

 };

思路一对应的代码：

/////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

// Covert a sub binary-search-tree into a sorted double-linked list

// Input: pNode - the head of the sub tree

// asRight - whether pNode is the right child of its parent

// Output: if asRight is true, return the least node in the sub-tree

// else return the greatest node in the sub-tree

BSTreeNode *pLeft = NULL;

BSTreeNode *pRight = NULL;

// Convert the left sub-tree

if(pNode->m_pLeft)

pLeft = ConvertNode(pNode->m_pLeft, false);

// Connect the greatest node in the left sub-tree to the current

node

if(pLeft)

{

pLeft->m_pRight = pNode;

node

if(pRight)

{

pNode->m_pRight = pRight;

pRight->m_pLeft = pNode;

}

BSTreeNode *pTemp = pNode;

// If the current node is the right child of its parent,

// return the least node in the tree whose root is the current

node

if(asRight)

{

while(pTemp->m_pLeft)

pTemp = pTemp->m_pLeft;

while(pTemp->m_pRight)

pTemp = pTemp->m_pRight;

}



return pTemp;

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

// Covert a binary search tree into a sorted double-linked list

// Input: the head of tree

// Output: the head of sorted double-linked list

/////////////////////////////////////////////////////////////////////

{

/////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

// Covert a sub binary-search-tree into a sorted double-linked list

// Input: pNode - the head of the sub tree

// pLastNodeInList - the tail of the double-linked list

//

void ConvertNode(BSTreeNode* pNode, BSTreeNode*& pLastNodeInList)

if(pNode == NULL)

return;

BSTreeNode *pCurrent = pNode;

// Convert the left sub-tree

if (pCurrent->m_pLeft != NULL)

pLastNodeInList = pCurrent;

// Convert the right sub-tree

if (pCurrent->m_pRight != NULL)

ConvertNode(pCurrent->m_pRight, pLastNodeInList);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

// Covert a binary search tree into a sorted double-linked list

// Input: pHeadOfTree - the head of tree

// Output: the head of sorted double-linked list

BSTreeNode* Convert_Solution1(BSTreeNode* pHeadOfTree)

BSTreeNode *pHeadOfList = pLastNodeInList;

while(pHeadOfList && pHeadOfList->m_pLeft)

pHeadOfList = pHeadOfList->m_pLeft;

return pHeadOfList;



题目：定义栈的数据结构，要求添加一个 min 函数，能够得到栈的最小元素。要求函数

min、push 以及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。

分析：这是去年 google 的一道面试题。

我看到这道题目时，第一反应就是每次 push 一个新元素时，将栈里所有逆序元素排序。

这样栈顶元素将是最小元素。但由于不能保证最后 push 进栈的元素最先出栈，这种思路

设计的数据结构已经不是一个栈了。

在栈里添加一个成员变量存放最小元素（或最小元素的位置）。每次 push 一个新元素进

栈的时候，如果该元素比当前的最小元素还要小，则更新最小元素。

乍一看这样思路挺好的。但仔细一想，该思路存在一个重要的问题：如果当前最小元素被

#include <deque>

#include <assert.h>

template <typename T> class CStackWithMin

{

public:

CStackWithMin(void) {}

virtual ~CStackWithMin(void) {}

T& top(void);

const T& top(void) const;

void push(const T& value);

// get the last element of mutable stack