排序鏈表轉換成二叉排序樹

原題

　　Given a singly linked list where elements are sorted in ascending order, convert it to a height balanced BST.

題目大意

　　給定一個升序的單鏈表，將它轉換成一顆高度平衡的二叉樹

解題思路

　 解法一：將單鏈表中的值存入一個數組中，經過數組來構建二叉樹，算法時間複雜度是：O(n)，空間複雜度是：O(n)
　　解法二：採用遞歸的方式，
　　　　（一）找中間結點，構建根結點，
　　　　（二）中間結點左半部分構建左子樹，
　　　　（三）中間結點的右部分構建右子樹
　　題採用第二種解法　

代碼實現

樹結點類

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

 

算法實現類

public class Solution {

    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        // 若是鏈表爲空就直接返回null
        if (head == null) {
            return null;
        }

        // 鏈表只有一個結點
        if (head.next == null) {
            return new TreeNode(head.val);
        }

        // 快速移動結點，每次移動兩個位置
        ListNode fast = head.next.next;
        // 記錄中間結點
        ListNode mid = head;
        // 找中間結點
        while (fast != null && fast.next != null) {
            mid = mid.next;
            fast = fast.next.next;
        }

        // 以中間結點的下一個結點做爲根結點
        TreeNode root = new TreeNode(mid.next.val);
        // 構建右子樹
        root.right = sortedListToBST(mid.next.next);
        // 記錄鏈表要斷開的點
        ListNode midNext = mid.next;
        // 斷開單鏈表（會破壞原來單鏈表的結構）
        mid.next = null;
        // 構建左子樹
        root.left = sortedListToBST(head);
        // 從新將鏈表接好
        mid.next = midNext;
        // 返回結果
        return root;
    }
}