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LeetCode 114.二叉树展开为链表

题目描述

给你二叉树的根结点 root ，请你将它展开为一个单链表：

展开后的单链表应该同样使用 TreeNode ，其中 right 子指针指向链表中下一个结点，而左子指针始终为 null 。
展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同。

示例 1:

输入：root = [1,2,5,3,4,null,6]
输出：[1,null,2,null,3,null,4,null,5,null,6]

示例 2:

输入：root = []
输出：[]

示例 3:

输入：root = [0]
输出：[0]

Java 实现代码

/*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {* int val;* TreeNode left;* TreeNode right;* TreeNode() {}* TreeNode(int val) { this.val = val; }* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {* this.val = val;* this.left = left;* this.right = right;* }* }*/
class Solution {public void flatten(TreeNode root) {while (root != null) {// 左子树为 null，直接考虑下一个节点if (root.left == null) {root = root.right;} else {// 找左子树最右边的节点TreeNode pre = root.left;while (pre.right != null) {pre = pre.right;}// 将原来的右子树接到左子树的最右边节点pre.right = root.right;// 将左子树插入到右子树的地方root.right = root.left;root.left = null;// 考虑下一个节点root = root.right;}}}
}

解题思路

1. 遍历二叉树：使用一个 while 循环遍历二叉树的每个节点。
2. 处理左子树为空的情况：如果当前节点的左子树为空，则直接移动到右子树。
3. 处理左子树不为空的情况：
   • 找到左子树中最右边的节点。
   • 将当前节点的右子树接到左子树最右边节点的右指针上。
   • 将左子树移动到右子树的位置。
   • 清空当前节点的左子树指针。
   • 移动到下一个节点。
4. 循环结束条件：当 root 为 null 时，表示所有节点都已经被处理，循环结束。

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是树中的节点数。每个节点都会被访问一次。
• 空间复杂度：O(1)，只需要常数级别的额外空间来存储指针和进行操作，不依赖于树的大小。