一、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循环双向链表。要求不能创建任何新的节点，只能调整树中节点指针的指向。为了让您更好地理解问题，以下面的二叉搜索树为例：
在这里插入图片描述
我们希望将这个二叉搜索树转化为双向循环链表。链表中的每个节点都有一个前驱和后继指针。对于双向循环链表，第一个节点的前驱是最后一个节点，最后一个节点的后继是第一个节点。下图展示了上面的二叉搜索树转化成的链表。“head” 表示指向链表中有最小元素的节点。
在这里插入图片描述
特别地，我们希望可以就地完成转换操作。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。还需要返回链表中的第一个节点的指针。

二、思路分析

注：思路分析中的一些内容和图片参考自力扣各位前辈的题解，感谢他们的无私奉献

思路

三、整体代码

整体代码如下

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* left;
    Node* right;

    Node() {}

    Node(int _val) {
        val = _val;
        left = NULL;
        right = NULL;
    }

    Node(int _val, Node* _left, Node* _right) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
    }
};
*/
class Solution {
public:
    Node* treeToDoublyList(Node* root) {
        if(root == NULL) return NULL;
        dfs(root);          //以根结点为起始点进行dfs
        head->left = pre;   //dfs过后，head就是链表的头节点
        pre->right = head;  //dfs过后，pre就是链表的尾结点
        return head;        //返回链表的头节点
    }
private:
    Node* pre, *head;     //声明两个指针，head为链表的头节点，pre为链表某个节点的前驱节点
    void dfs(Node* cur){
        if(cur == NULL) return;  //如果当前树节点为空，说明穿过叶节点，直接返回
        dfs(cur->left);          //对当前树节点的左孩子进行dfs
        if(pre != NULL) pre->right = cur;  //如果pre不为空，说明当前节点不是链表的头节点
        else head = cur;                   //如果pre为空，说明当前节点是链表的头节点
        cur->left = pre;   //当前节点的left指向前驱节点
        pre = cur;         //将cur赋给pre，代表移动到下一个节点
        dfs(cur->right);   //对右孩子进行dfs
    }
};