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:
0
/
-3 9
/ /
-10 5
解法:
public static TreeNode sortedListToBST(ListNode head) { /*当头节点为null时返回null*/ if(head==null){ return null; } /*当节点的下一个节点为null,说明链表只有一个节点,直接返回一个节点的值*/ if(head.next==null){ return new TreeNode(head.val); } /*链表中间的节点,慢指针*/ ListNode slow = head; /*定义一个快指针*/ ListNode fast = head; /*定义链表的中间节点的前一个节点*/ ListNode pre=new ListNode(0); pre.next=head; /*找到中间节点和中间节点的前一个节点*/ while (fast != null && fast.next != null) { slow=slow.next; pre=pre.next; fast = fast.next.next; } /*把链表从中间节点断开*/ pre.next=null; /*中间节点为平衡树的根节点*/ TreeNode result=new TreeNode(slow.val); /*从头开始,依次把中间节点左边的节点放入树的左边*/ result.left=sortedListToBST(head); /*依次把中间节点右边的节点放入树的右边*/ result.right=sortedListToBST(slow.next); return result; }
由于需要找中间节点,所以需要遍历N/2次,时间复杂度就是线性阶O(N),此外由于需要递归去构造左子树和右子数,链表会被分割的越来越短,故时间复杂度是对数阶O(logN),故总体时间复杂度是O(NlogN),空间复杂度是 O(logN).