展开为链表

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反向 preorder 递归原地接 prev，所有 left 置空。

OJ: leetcodecn

题目 ID: flatten-binary-tree-to-linked-list

难度:普及+/提高

标签:二叉树DFS栈cpppython

日期: 2026-07-29 13:10

目录

  1. 题意
  2. 思路
  3. 代码
  4. 复杂度
  5. 总结

题意

将二叉树原地展开为右指针链表（先序顺序）。

思路

反向先序（右-左-根）递归，用全局 prev 连接，所有左指针置空。

代码

cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left, *right;

    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

class Solution {
public:
    void flatten(TreeNode *root) {
        TreeNode *prev = nullptr;
        // 逆前序遍历（右、左、根），让当前节点直接接到已展开部分之前。
        function<void(TreeNode *)> dfs = [&](TreeNode *r) {
            if (!r)
                return;
            dfs(r->right);
            dfs(r->left);
            r->right = prev;
            r->left = nullptr;
            prev = r;
        };
        dfs(root);
    }
};

// 按层序数组构造本地测试树。
TreeNode *build(istream &in, int n) {
    vector<TreeNode *> nodes(n);
    queue<TreeNode *> q;
    for (int i = 0, v; i < n; i++) {
        in >> v;
        if (v != -1)
            nodes[i] = new TreeNode(v);
    }
    TreeNode *root = nodes[0];
    if (root)
        q.push(root);
    int idx = 1;
    while (!q.empty() && idx < n) {
        auto cur = q.front();
        q.pop();
        if (idx < n) {
            cur->left = nodes[idx];
            if (nodes[idx])
                q.push(nodes[idx]);
            idx++;
        }
        if (idx < n) {
            cur->right = nodes[idx];
            if (nodes[idx])
                q.push(nodes[idx]);
            idx++;
        }
    }
    return root;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    int n;
    cin >> n;
    auto r = build(cin, n);
    Solution().flatten(r);
    for (auto p = r; p; p = p->right)
        cout << p->val << ' ';
    return 0;
}
python
#!/usr/bin/env python3
from collections import deque
from typing import Optional


class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = self.right = None


class Solution:
    def flatten(self, root: Optional[TreeNode]) -> None:
        prev = None

        def dfs(r):
            nonlocal prev
            if not r:
                return
            dfs(r.right)
            dfs(r.left)
            r.right = prev
            r.left = None
            prev = r

        dfs(root)


def build(arr):
    if not arr:
        return None
    nodes = [TreeNode(v) if v != -1 else None for v in arr]
    q = deque([nodes[0]]) if nodes[0] else deque()
    idx = 1
    while q and idx < len(arr):
        cur = q.popleft()
        if idx < len(arr):
            cur.left = nodes[idx]
            if nodes[idx]:
                q.append(nodes[idx])
            idx += 1
        if idx < len(arr):
            cur.right = nodes[idx]
            if nodes[idx]:
                q.append(nodes[idx])
            idx += 1
    return nodes[0]


def main():
    n = int(input())
    a = list(map(int, input().split()))
    r = build(a)
    Solution().flatten(r)
    while r:
        print(r.val, end=" ")
        r = r.right


if __name__ == "__main__":
    main()

复杂度

时间 O(n)，空间 O(height)。

总结

反向遍历配合 prev 指针是原地链表化的常用技巧。