109. 有序链表转换二叉搜索树

Posted 2022-03-21 xiyangchen

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/convert-sorted-list-to-binary-search-tree

 1 import java.util.ArrayList;
 2 import java.util.List;
 3 
 4 public class ConvertSortedListToBST109 
 5     static class TreeNode 
 6         int val;
 7         TreeNode left;
 8         TreeNode right;
 9         TreeNode(int x) 
10             this.val  = x;
11         
12         
13     static class ListNode 
14         int val;
15         ListNode next;
16         ListNode(int x) 
17             this.val = x;
18         
19     
20     public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) 
21         List<Integer> list = new ArrayList<>();
22         ListNode cur = head;
23         while(cur != null) 
24             list.add(cur.val);
25             cur = cur.next;
26                 
27         return toBST(list, 0, list.size() - 1);
28     
29     
30     public TreeNode toBST(List<Integer> list, int start, int end) 
31         if(start > end)  //相等的时候需要返回这一个节点，所以不能返回null
32             return null;
33         
34         //或这当start == end时，直接返回节点
35 /*        if(start == end) 
36             return new TreeNode(nums[start]);
37         */
38         int mid = (start + end) / 2;
39         TreeNode root = new TreeNode(list.get(mid));
40         root.left = toBST(list, start, mid - 1);
41         root.right = toBST(list, mid + 1, end);
42         return root;
43     
44     
45     //方法二：直接查找链表的中间节点
46     public TreeNode sortedListToBST2(ListNode head) 
47         if(head == null) 
48             return null;
49         
50         if(head.next == null) 
51             return new TreeNode(head.val);
52         
53         ListNode mid = searchMidNode(head);
54 
55         TreeNode root = new TreeNode(mid.val);
56         root.left = sortedListToBST2(head);
57         root.right = sortedListToBST2(mid.next);
58         return root;
59     
60     public ListNode searchMidNode(ListNode head) 
61         if(head == null) 
62             return null;
63         
64         ListNode breakNode = null;
65         ListNode slow = head;
66         ListNode fast = head;
67         while(fast != null && fast.next != null) 
68             breakNode = slow;
69             slow = slow.next;
70             fast = fast.next.next;
71         
72         if(breakNode != null)  //打断链表，将中间节点前一个节点置null，这样左子树就不会查找整个链表
73             breakNode.next = null;
74         
75         return slow;
76     
77