有序链表转换二叉搜索树（LeetCode）

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

思路1： 遍历链表，获得链表长度，找到链表中间的值，形成根结点，根据left,right ，递归寻找结点的左子树和右子树。

因为每次递归都要遍历链表，时间复杂度非常高，

/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
*     int val;
*     ListNode next;
*     ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
*     int val;
*     TreeNode left;
*     TreeNode right;
*     TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        if(head==null)return null;
        ListNode l1=head,l2=head;
        int count=0;
        while(l1!=null){
            l1=l1.next;
            count++;  //得到链表的长度
        }
        // for(int i=0;i<count/2;i++){
        //     l2=l2.next;        //得到链表的中点
        // }
        
        return buildBST(head,0,count-1);
    }
    public TreeNode buildBST(ListNode head,int l,int r){
        if(l>r)return null;
        int mid=(l+r)/2;
        ListNode tem=head;
        for(int i=0;i<mid;i++)tem=tem.next;    //每次递归都要遍历链表
        TreeNode root=new TreeNode(tem.val);
        root.left=buildBST(head,l,mid-1);
        root.right=buildBST(head,mid+1,r);
        return root;
    }
}

思路2：先转化为数组，再转化为有序数组转换二叉探索树。

参考：

leetcode- 将有序数组转换为二叉搜索树(java)

class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        if(head==null)return null;
        int count=0;
        ListNode l1=head;
        while(l1!=null){
            l1=l1.next;
            count++;
        }
        int[] nums=new int[count];
        for(int i=0;i<count;i++){
            nums[i]=head.val;
            head=head.next;        //转化为数组
        }
        return buildBST(nums,0,count-1);        //将排序数组转为二叉探索树
        
    }
    public TreeNode buildBST(int[] nums,int l,int r){
        if(l>r)return null; 
        int mid=(l+r)/2;
        TreeNode root=new TreeNode(nums[mid]);
        root.left=buildBST(nums,l,mid-1);
        root.right=buildBST(nums,mid+1,r);
        return root;
    }
}

 新的思路：

使用快慢指针解决，慢指针遍历之后处于链表中间位置，slow位置就是根结点，slow->next就是二叉树的右子树，

左边就是左子树。  要将左子树和右子树之间的链表断裂last.next=null  ,fast=slow.next;  左右子树都不包含根结点

 

class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
//注意若子树只有两个节点，只需以首节点为根构造右子节点为其后节点的子树
        if(head==null)return null;
        if(head.next==null)return new TreeNode(head.val);
        ListNode fast=head,slow=head,last=slow;
        while(fast.next!=null&&fast.next.next!=null){
            last=slow;  //这里执行到最后一步的时候，last只比slow慢一个指针。
            slow=slow.next;
            fast=fast.next.next;  
        }
        TreeNode root=new TreeNode(slow.val);
        fast=slow.next;//fast部分的链表转化为右子树
        if(slow!=last){  
           last.next=null;
            root.left=sortedListToBST(head);
        }
            root.right=sortedListToBST(fast);
        return root;
    }
}