剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

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：

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。

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。

Python 解答：

"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
"""
class Solution:
    def treeToDoublyList(self, root: 'Node') -> 'Node':
        def traverse(root):
            if not root:
                return None
            else:
                ltree = traverse(root.left)
                if ltree:
                    p = ltree
                    while p.right:
                        p = p.right
                    p.right = root
                    root.left = p
                rtree = traverse(root.right)
                if rtree:
                    root.right = rtree
                    rtree.left = root
                if not ltree:
                    temp = root
                    while temp:
                        temp = temp.right
                    return root
                else:
                    temp = ltree
                    while temp:
                        temp = temp.right
                    return ltree
        first =  traverse(root)
        if not first:
            return None
        else:
            p = first
            while p.right:
                p = p.right
            p.right = first
            first.left = p
            return first