LeetCode 力扣 109. 有序链表转换二叉搜索树 convert sorted list to binary search tree

最新推荐文章于 2025-04-26 23:32:54 发布

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#链表 #二叉树 #数据结构 #算法 #leetcode

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本文介绍如何将升序有序链表转换为高度平衡的二叉搜索树，提供两种实现方法：快慢指针法和数组法，并附带详细代码解析。

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109. 有序链表转换二叉搜索树

109. 有序链表转换二叉搜索树

题目描述

给定一个单链表，其中的元素按升序排序，将其转换为高度平衡的二叉搜索树。

本题中，一个高度平衡二叉树是指一个二叉树每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1。

示例:

给定的有序链表： [-10, -3, 0, 5, 9],

一个可能的答案是：[0, -3, 9, -10, null, 5], 它可以表示下面这个高度平衡二叉搜索树：

1，快慢指针

题中说了，是按照升序排列的单链表，我们只需要找到他的中间结点，让他成为树的根节点，中间结点前面的就是根节点左子树的所有节点，中间节点后面的就是根节点右子树的所有节点，然后使用递归的方式再分别对左右子树进行相同的操作……

    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        //边界条件的判断
        if (head == null)
            return null;
        if (head.next == null)
            return new TreeNode(head.val);
        //这里通过快慢指针找到链表的中间结点slow，pre就是中间
        //结点slow的前一个结点
        ListNode slow = head, fast = head, pre = null;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            pre = slow;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        //链表断开为两部分，一部分是node的左子节点，一部分是node
        //的右子节点
        pre.next = null;
        //node就是当前节点
        TreeNode node = new TreeNode(slow.val);
        //从head节点到pre节点是node左子树的节点
        node.left = sortedListToBST(head);
        //从slow.next到链表的末尾是node的右子树的结点
        node.right = sortedListToBST(slow.next);
        return node;
    }

2. 数组方式

实际上还可以把链表中的值全都存储到集合list中，每次把list分为两部分，和上面原理一样

    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        //把链表节点值全部提取到list中
        while (head != null) {
            list.add(head.val);
            head = head.next;
        }
        return sortedListToBSTHelper(list, 0, list.size() - 1);

    }

    TreeNode sortedListToBSTHelper(List<Integer> list, int left, int right) {
        if (left > right)
            return null;
        //把list中数据分为两部分
        int mid = left + (right - left) / 2;
        TreeNode root = new TreeNode(list.get(mid));
        root.left = sortedListToBSTHelper(list, left, mid - 1);
        root.right = sortedListToBSTHelper(list, mid + 1, right);
        return root;
    }