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。

方法：中序遍历

算法解析：

• 初始化两个节点，分别 pre（前驱节点）、head（头节点）；

• 如果 root 节点为空，直接返回；

• 递归中序遍历转化为双向链表：

• 如果当前节点为空，直接返回；

• 按照中序遍历的规则，递归左子树；

• 如果前驱节点为空，说明是头节点，头节点即为当前节点；当前驱节点非空，修改双向节点的引用，前驱节点的右子节点指向当前节点；当前节点的左子节点指向前驱节点；

• 更新前驱节点等于当前节点，这样当前节点时下一个节点的前驱节点了；

• 按照中序遍历的规则，递归右子树。

• 递归完毕后，把头节点的左子节点指向前驱节点；前驱节点的右子节点指向头节点；

• 返回链表的头节点。

代码如下：

复杂度分析

• 时间复杂度：O(N)，N 为二叉树的节点数，中序遍历需要访问所有节点。

• 空间复杂度：O(N)，最差情况下，即树退化为链表时，递归深度达到 N，系统使用 O(N) 栈空间。

END

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟，赠友人。

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