LeetCode 109. Convert Sorted List to BST

简介: 给定一个链表,其中元素按升序排序,将其转换为高度平衡的BST。对于这个问题,高度平衡的二叉树被定义为:二叉树中每个节点的两个子树的深度从不相差超过1。

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Description



Given a singly linked list where elements are sorted in ascending order, convert it to a height balanced BST.


For this problem, a height-balanced binary tree is defined as a binary tree in which the depth of the two subtrees of every node never differ by more than 1.


Example:


Given the sorted linked list: [-10,-3,0,5,9],

One possible answer is: [0,-3,9,-10,null,5], which represents the following height balanced BST:


0
     / \
   -3   9
   /   /
 -10  5


描述



给定一个链表,其中元素按升序排序,将其转换为高度平衡的BST。

对于这个问题,高度平衡的二叉树被定义为:二叉树中每个节点的两个子树的深度从不相差超过1。


例:


给定排序数组:[ - 10,-3,0,5,9],

一个可能的答案是:[0,-3,9,-10,null,5],它代表以下高度平衡的BST:


0
     / \
   -3   9
   /   /
 -10  5


思路



  • 此题目与108题类似,只不过给定的原始数据由108题的数组,变成了链表,链表的元素不支持随机访问,导致取中间值不能够通过索引来取得.
  • 这里着重说明以下取链表中间值的操作:我们用两个指针slow和fast,slow指针每次向后走一个位置,fast指针每次向后走两个位置,当fast到达末尾时,slow就到达了中间位置.
  • 注意结束条件:由于fast指针是被允许走到end位置的,于是就不能用fast.next.next == end 来作为结束条件.由于fast指针每次能够向后走两步,于是fast.enxt == end 时就应该结束循环,fast == end 时 也应该结束循环.


# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author:             何睿
# @Create Date:        2018-12-30 13:57:09
# @Last Modified by:   何睿
# @Last Modified time: 2018-12-30 15:47:35
class ListNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None
# Definition for a binary tree node.
class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None
class Solution:
    def sortedListToBST(self, head):
        """
        :type head: ListNode
        :rtype: TreeNode
        """
        if not head:
            return None
        return self.recursion(head, None)
    # 链表从start开始,到end结束,左闭右开,[start,end),包括start节点,不包括end节点
    def recursion(self, start, end):
        # 取中间值作为当前根节点
        middle = self.serachmid(start, end)
        # 递归结束条件,当left大于right时,返回空节点
        if not middle:
            return None
        # 声明根节点
        root = TreeNode(middle.val)
        # 生成左子树
        leftree = self.recursion(start, middle)
        # 生成右子树
        rightree = self.recursion(middle.next, end)
        root.left = leftree
        root.right = rightree
        # 返回根节点
        return root
    # 寻找中间值
    def serachmid(self, start, end):
        # 搜索一个链表的中间值
        if start == end:
            return None
        if start.next == end:
            return start
        slow, fast = start, start.next
        # 因为fast每次需要向后走两步,而fast.next.next == end时,fast是被允许走到end的
        # 于是就不能用fast.next.enxt == end 作为结条件,结束条件为fast.next != end and fast !=end:
        while fast and fast.next and fast.next != end and fast !=end:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next
        return slow


源代码文件在这里.


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