展平二叉搜索树以仅将树转换为波形列表

在二叉搜索树中，每个节点的左子树的值都小于此节点，右子树的值则大于此节点。现在，我们想要将这个树转换为一个波形列表，而不是保留它的二叉树形式。对于波形列表，它必须被以下规则定义：

• 列表中必须首先出现根节点的值。
• 然后是左子树的最大值和右子树的最小值交替出现。

例如，针对以下树：

    1
   / \
  2   3
 / \  / \
4  5 6   7

我们需要将它转换为这样的波形列表：

[1,3,2,4,5,6,7]

解决方案

我们可以将二叉树展开，并将所有节点的值存储在一个数组中。为了满足波形列表的要求，我们需要对数组进行排序。然后，我们需要迭代每对相邻的两个元素，以对它们进行交换以满足规则。交换的元素包括左子树的最大值和右子树的最小值。

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        # 记录所有节点值的数组
        nodes = []

        # 中序遍历二叉树，将每个节点的值添加到数组中
        def inorder(node):
            if not node:
                return
            inorder(node.left)
            nodes.append(node.val)
            inorder(node.right)

        inorder(root)

        # 对数组进行排序
        nodes.sort()

        # 对相邻的两个元素进行交换，满足波形列表的要求
        for i in range(1, len(nodes) - 1, 2):
            nodes[i], nodes[i+1] = nodes[i+1], nodes[i]

        return nodes

总结

通过将二叉搜索树转换为波形列表，我们不仅可以压缩树的结构，而且可以将其转换为更简单的数据结构，以便进行更快的读取和分析。此外，此技术还可以用于其他类型的树结构。