算法

将有序数组转换为二叉搜索树

2018-05-31  本文已影响105人  尼小摩

将一个按照升序排列的有序数组,转换为一棵高度平衡二叉搜索树。
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:

给定有序数组: [-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

如果要从一个有序数组中选择一个元素作为根结点,应该选择哪个元素呢?我们应该选择有序数组的中间元素作为根结点。
选择了中间元素作为根结点并创建后,剩下的元素分为两部分,可以看作是两个数组。这样剩下的元素在根结点左边的作为左子树,右边的作为右子树。

我们可以在O(N)的时间内从有序数组创建一棵平衡的BST,使用分治算法,代码如下:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {
        if (nums.length <= 0) return null;
        return sortedArrayToBST(nums, 0, nums.length - 1);
    }
    
    private TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums, int start, int end) {
        if (start > end) return null;
        int mid = (start + end + 1) / 2 ;
        TreeNode root = new TreeNode(nums[mid]);
        root.left = sortedArrayToBST(nums, start, mid - 1);
        root.right = sortedArrayToBST(nums, mid + 1, end);
        
        return root;
    } 
}
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