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。

样例:

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:
在这里插入图片描述

分析:

将有序链表转换成高度平衡的二叉树经过画图分析可得,该二叉树的根节点的值一定对应了链表的中间节点的值,所以第一步就是要确定链表的中间节点。(当节点个数为偶数时,中间的两个节点选择哪一个都可以。)
当中间节点确定之后,那么中间节点之前的节点对应的就是根节点的左子树,中间节点之后的节点对应的就是根节点的右子树,所以递归处理左右子树,确定其子树的根节点。最终返回该二叉树的根节点。
如何通过一次遍历链表得到中间节点?首先定义两个指针slow和fast,slow置为空fast=head,slow一次走一步,fast一次走两步,当fast为空或者fast.next为空时停止遍历,此时slow位于中间节点的前一个节点处,(目的是为了断开链表处理左右子树。),所以二叉树的根节点的值为slow的next节点的值,然后将slow的next.next节点保存到副本节点right中,将slow的next节点置为空,递归处理根节点的左右子树即root.left=sortedListToBST(head);
root.right=sortedListToBST(right);最终返回root节点。

//执行用时 : 2 ms, 在Convert Sorted List to Binary Search Tree的Java提交中击败了93.20% 的用户
	//内存消耗 : 37.4 MB, 在Convert Sorted List to Binary Search Tree的Java提交中击败了98.35% 的用户
	 public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
		 if(head==null)
			 return null;
		 if(head.next==null)
			 return new TreeNode(head.val);
		 ListNode slow=null,fast=head;
		 while(fast!=null&&fast.next!=null) {
			 fast=fast.next.next;
			 if(slow==null)
				 slow=head;
			 else
				 slow=slow.next;
		 }
		 TreeNode root=new TreeNode(slow.next.val);
		 ListNode right=slow.next.next;
		 slow.next=null;
		 root.left=sortedListToBST(head);
		 if(right==null)
			 root.right=null;
		 else
			 root.right=sortedListToBST(right);
		 return root;
	 }
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