【树-简单】108. 将有序数组转换为二叉搜索树

构建高度平衡二叉搜索树:从升序数组到平衡树的转换
本文介绍如何将已排序的整数数组转换成高度平衡的二叉搜索树,通过递归方法实现,并提供示例和代码。理解平衡树的概念及其在算法中的应用是关键。

题目
给你一个整数数组 nums ,其中元素已经按 升序 排列,请你将其转换为一棵 高度平衡 二叉搜索树。

高度平衡 二叉树是一棵满足「每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1 」的二叉树。

示例 1:

输入:nums = [-10,-3,0,5,9]
输出:[0,-3,9,-10,null,5]
解释:[0,-10,5,null,-3,null,9] 也将被视为正确答案:

示例 2:

输入:nums = [1,3]
输出:[3,1]
解释:[1,3] 和 [3,1] 都是高度平衡二叉搜索树。

提示:

1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 按 严格递增 顺序排列

【代码】
在这里插入图片描述

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def sortedArrayToBST(self, nums: List[int]) -> TreeNode:
        if not nums:
            return
        mid=len(nums)//2
        root=TreeNode(nums[mid])
        root.left=self.sortedArrayToBST(nums[:mid])
        root.right=self.sortedArrayToBST(nums[mid+1:])
        return root
### 如何将有序数组转换为平衡的二叉搜索树 为了将一个升序排列的整组 `nums` 转换为高度平衡的二叉搜索树 (Binary Search Tree, BST),可以遵循以下方法: #### 方法概述 通过递归的方式构建二叉搜索树。由于输入组已经是升序排列,因此可以选择组中的中间元素作为根节点,这样能够确保左右子尽可能均匀分布,从而满足高度平衡的要求。 - **中位选择**:每次选取组的中间位置元素作为当前子的根节点[^3]。 - **递归构建左右子**:左半部分用于构建左子,右半部分用于构建右子[^5]。 - **终止条件**:当组为空时返回 `None` 表示该分支结束[^4]。 以下是 Python 的实现代码: ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def sortedArrayToBST(nums): if not nums: # 如果组为空,则返回 None return None mid = len(nums) // 2 # 找到组的中间索引 root = TreeNode(nums[mid]) # 构造根节点 root.left = sortedArrayToBST(nums[:mid]) # 递归构造左子 root.right = sortedArrayToBST(nums[mid+1:]) # 递归构造右子 return root ``` 上述代码的核心在于: 1. 使用分治的思想,不断分割组并分别处理左右两部分。 2. 每次取中间值作为根节点,保证了最终生成的二叉搜索树具有高度平衡特性[^1]。 --- #### 复杂度分析 - **时间复杂度**: O(n),其中 n 是组长度。每个元素都会被访问一次以创建对应的节点[^2]。 - **空间复杂度**: O(log n),主要由递归栈的空间开销决定,在最坏情况下(完全不平衡),可能达到 O(n)。 --- #### 测试案例 下面是一个简单的测试例子,展示如何使用此函以及验证结果是否正确。 ```python # 输入组 nums = [-10, -3, 0, 5, 9] # 调用函 root = sortedArrayToBST(nums) # 辅助函打印先序遍历结果 def preorderTraversal(root): if not root: return [] result = [root.val] result += preorderTraversal(root.left) result += preorderTraversal(root.right) return result print(preorderTraversal(root)) # 输出可能是 [0, -3, -10, 9, 5], 结果不唯一 ``` ---
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值