可视化图解算法： 二叉搜索树转双向排序链表
1. 题目
描述
输入一棵二叉搜索树，将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表。如下图所示
数据范围：输入二叉树的节点数 0:≤n≤1000，二叉树中每个节点的值 0≤val≤1000 要求：空间复杂度O(1)（即在原树上操作），时间复杂度 O(n)
注意:
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要求不能创建任何新的结点，只能调整树中结点指针的指向。当转化完成以后，树中节点的左指针需要指向前驱，树中节点的右指针需要指向后继
-
返回链表中的第一个节点的指针
-
函数返回的TreeNode，有左右指针，其实可以看成一个双向链表的数据结构
-
你不用输出双向链表，程序会根据你的返回值自动打印输出
输入描述：
二叉树的根节点
返回值描述：
双向链表的其中一个头节点。
示例1
输入：
{10,6,14,4,8,12,16}
返回值：
From left to right are:4,6,8,10,12,14,16;From right to left are:16,14,12,10,8,6,4;
说明：
输入题面图中二叉树，输出的时候将双向链表的头节点返回即可。
示例2
输入：
{5,4,#,3,#,2,#,1}
返回值：
From left to right are:1,2,3,4,5;From right to left are:5,4,3,2,1;
说明：
5/4/3/2/1 树的形状如上图
2. 解题思路
二叉树转双向链表可以通过两步来完成：首先确定双向链表的头结点（头节点：二叉树最左侧的节点）；之后再通过递归将二叉树转为双向链表。二叉树转双向链表可以通过两步来完成：首先确定双向链表的头结点（头节点：二叉树最左侧的节点）；之后再通过递归将二叉树转为双向链表。具体操作步骤如下：
假如需要转换的二叉搜索树结构如下图所示：
步骤一：首先确定双向链表的头结点。
二叉搜索树具有以下特点：
每个节点最多有两个子节点：左子节点和右子节点。
节点的值关系
左子树中所有节点的值 小于 当前节点的值。
右子树中所有节点的值 大于 当前节点的值。
中序遍历结果是有序序列：对二叉搜索树进行中序遍历（左 → 根 → 右），可以得到一个升序排列的数值序列。
根据题目的要求，需要将二叉搜索树转换为有序链表。而对于二叉搜索树来说最左侧的节点值是最小的，因此可以将二叉搜索树最左侧的节点作为双向链表的头结点。
步骤二：通过递归将二叉树转为双向链表。
如果将二叉搜索树通过中序遍历（左 → 根 → 右），可以得到一个升序排列的结果。因此可以通过二叉搜索树中序遍历的思想来实现链表的转换。
对于递归来说，我们写递推公式时只需考虑两层的关系（即：f(n)与f(n-1)之间的关系，递归详细内容讲解可以参考《递归》一篇的文章），这时我们可以将二叉树进行简化：
定义变量pre，初始化时为Null。pre变量指向如下图所示：
对于这样一颗二叉树来说，可以通过3步将其转换为双向链表：
①更改root的左指针，让它指向左子树，root.left=pre。
②更改左子树的右指针，让它指向root，pre.right=root。
③移动操作节点变量，让它指向root（便于进行下一轮的递归），pre=root。
对应的递推公式如下：
有了递推公式，就可以很方便的写出代码。
如果文字描述的不太清楚，你可以参考视频的详细讲解。
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3. 编码实现
核心代码如下：
/**
* 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
*
* @param pRootOfTree TreeNode类
* @return TreeNode类*/
func Convert(pRootOfTree *TreeNode) *TreeNode {// write code hereif pRootOfTree == nil {return nil}//1.查找二叉搜索树最左侧的节点p := pRootOfTreefor p.Left != nil {p = p.Left //找到链表的头(最左侧的二叉树节点)}//2.通过中序遍历的方法转换二叉树为链表inOrder(pRootOfTree)return p}var pre *TreeNode //定义一个前序节点func inOrder(root *TreeNode) {// 2. 递归终止条件if root == nil {return}// 1. 问题分解（递推公式）// 1.1 到左子树进行相似的处理inOrder(root.Left)// 1.2 对当前节点进行处理root.Left = pre //当前节点的左指针指向前序节点if pre != nil {pre.Right = root //前序节点的右指针指向当前节点}pre = root //移动指针变量// 1.3 到右子树进行相似的处理inOrder(root.Right)}具体完整代码你可以参考下面视频的详细讲解。
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4.小结
二叉树转双向链表可以通过两步来完成：首先确定双向链表的头结点（头节点：二叉树最左侧的节点）；之后再通过递归中序遍历的思想将二叉树转为双向链表。
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对于二叉树的相关算法，我们总结了一套【可视化+图解】方法，依据此方法来解决相关问题，算法变得易于理解，写出来的代码可读性高也不容易出错。具体也可以参考视频详细讲解。
今日佳句：人皆知有用之用，而莫知无用之用也。