Java 将给定的二叉树转换为双向链表的程序

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

在此程序中，我们需要将给定的二叉树转换为相应的双向链表。

二叉树是一种树状数据结构，其中每个节点最多有两个子节点。

这可以通过以中序遍历的方式进行，即左子节点 -> 根 -> 右子节点来实现。遍历左子树，通过将节点添加到列表末尾将其转换为双向链表。这样，最左边的节点将成为列表的头。然后，将右子树转换为双向链表。

Java program to convert a given binary tree to doubly linked list

算法

定义一个 Node 类来表示二叉树中的一个节点。它将具有三个属性：data、left 和 right，其中 left 和 right 分别表示节点的两个子节点。
Root 将表示二叉树的根。Head 和 tail 节点分别表示双向链表的头和尾。
BinaryTreeToDLL() 将把给定的二叉树转换为相应的双向链表。
- 通过先转换左子树来执行二叉树的中序遍历。
- 如果列表为空，则head和tail都将指向一个节点。
- 如果列表不为空，则节点将被插入到列表的末尾。在这里，指针 left 和 right 将分别表示双向链表的上一个和下一个指针。
- 现在，递归调用 BinaryTreeToDLL() 来转换右子树。

a. display() 将显示列表中存在的所有节点。

定义一个新节点“current”，它将指向头节点。
打印 current.data 直到 current 指向 null。
在每次迭代中，current 将指向列表中的下一个节点。

程序

public class BinaryTreeToDLL {  
       //Represent a node of the binary tree  
    public static class Node{  
        int data;  
        Node left;  
        Node right;  
          
        public Node(int data) {  
            this.data = data;  
            this.left = null;  
            this.right = null;  
        }  
    }  
      
    //Represent the root of the binary tree  
  
    public Node root;  
        
    //Represent the head and tail of the doubly linked list  
    Node head, tail = null;  
      
    //convertbtToDLL() will convert the given binary tree to corresponding doubly linked list  
    public void convertbtToDLL(Node node) {  
        //Checks whether node is null  
        if(node == null)  
            return;  
          
        //Convert left subtree to doubly linked list  
        convertbtToDLL(node.left);  
          
        //If list is empty, add node as head of the list  
        if(head == null) {  
            //Both head and tail will point to node  
            head = tail = node;  
        }  
        //Otherwise, add node to the end of the list  
        else {  
            //node will be added after tail such that tail's right will point to node  
            tail.right = node;  
            //node's left will point to tail  
            node.left = tail;  
            //node will become new tail  
            tail = node;  
        }  
          
        //Convert right subtree to doubly linked list  
        convertbtToDLL(node.right);  
    }  
      
    //display() will print out the nodes of the list  
    public void display() {  
        //Node current will point to head  
        Node current = head;  
        if(head == null) {  
            System.out.println("List is empty");  
            return;  
        }  
        System.out.println("Nodes of generated doubly linked list: ");  
        while(current != null) {  
            //Prints each node by incrementing the pointer.  
  
            System.out.print(current.data + " ");  
            current = current.right;  
        }  
        System.out.println();  
    }  
      
    public static void main(String[] args) {  
          
        BinaryTreeToDLL bt = new BinaryTreeToDLL();  
        //Add nodes to the binary tree  
        bt.root = new Node(1);  
        bt.root.left = new Node(2);  
        bt.root.right = new Node(3);  
        bt.root.left.left = new Node(4);  
        bt.root.left.right = new Node(5);  
        bt.root.right.left = new Node(6);  
        bt.root.right.right = new Node(7);  
          
        //Converts the given binary tree to doubly linked list  
        bt.convertbtToDLL(bt.root);  
          
        //Displays the nodes present in the list  
        bt.display();  
    }  
}  

输出

Nodes of generated doubly linked list: 
4 2 5 1 6 3 7

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