算法学习打卡第二十二天 链表

 

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目录

 一、题目

1、题目描述

2、基础框架

3、原题链接

二、解题报告

1、思路分析

2、代码详解

三、本题小知识

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 一、题目

1、题目描述

给定一个单链表的头节点  head ，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不超过 1。

示例 1:

输入: head = [-10,-3,0,5,9]
输出: [0,-3,9,-10,null,5]
解释: 一个可能的答案是[0，-3,9，-10,null,5]，它表示所示的高度平衡的二叉搜索树。

示例 2:

输入: head = []
输出: []

2、基础框架

   Java 版本给出的基础框架代码如下：   

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {

    }
}

提示:

• head 中的节点数在[0, 2 * 104] 范围内
• -105 <= Node.val <= 105

3、原题链接

    LeetCode 109. 有序链表转换二叉搜索树

二、解题报告

1、思路分析

根据平衡二叉树的定义，我们知道选取链表的中间结点为根节点可满足平衡二叉树

• 链表中间结点的查找：
  1. 定义快慢指针，初始都指向链表的最左边
  2. 让快指针每次移动两个结点，慢指针每次移动一个结点
  3. 当快指针指向尾结点或下一个结点为尾节点时（链表结点为奇数个或偶数个），慢指针指向中间节点
• 构造平衡二叉树：
  1. 将链表中间结点做为平衡二叉树的根节点
  2. 递归构造左右子树

2、代码详解

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
       return  constructTree(head,null);
    }

    //定义构建平衡二叉树的方法
    public TreeNode constructTree(ListNode left,ListNode right) {
        //链表为空则直接返回
        if(left==right){
            return null;
        }
        ListNode mid=getMid(left,right);
        //创建树根节点
        TreeNode rood = new TreeNode(mid.val);
        //递归构造左子树
        rood.left=constructTree(left,mid);
        //递归构造右子树
        rood.right=constructTree(mid.next,right);

        return rood;
    }
    //定义获取中间结点的方法
    public ListNode getMid(ListNode left,ListNode right){
        //定义快慢指针
        ListNode slow=left;
        ListNode quick=left;
        //让快指针移动两次，慢指针移动一次，当快指针指向尾节点或下一个就是尾结点时，慢指针指向中间节点
        while(quick!=right&&quick.next!=right){
            quick=quick.next;
            quick=quick.next;
            slow=slow.next;
        }
        return slow;
    }
}

三、本题小知识

   链表，快慢指针运用

    平衡二叉树（左右子树的高度相差不超过一）