在 C++ 中將排序連結串列轉換成二叉搜尋樹


假設我們有一個單鏈表,其中元素按升序排列,我們必須將其轉換成高度平衡的 BST。因此,如果連結串列為 [-10, -3, 0, 5, 9],則可能的樹將如下圖所示 −

為解決此問題,我們將遵循以下步驟 −

  • 如果連結串列為空,則返回 null

  • 定義名為 sortedListToBST() 的遞迴方法,這將採取連結串列開始節點

  • x := 從連結串列 a 中 mid 節點的上一個節點的地址

  • mid := 確切的 mid 節點

  • 建立一個新節點,其值取自 mid 的值

  • nextStart := mid 節點的下一個

  • 將 mid 的下一個設為 null

  • 節點的右側 := sortedListToBST(nextStart)

  • 如果 x 為非 null,則 x 的下一個 = null,並且節點的左側 := sortedListToBST(a)

  • 返回節點

示例 (C++)

讓我們看看下面的實現以獲得更好的理解 −

 即時演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class ListNode{
   public:
   int val;
   ListNode *next;
   ListNode(int data){
      val = data;
      next = NULL;
   }
};
ListNode *make_list(vector<int> v){
   ListNode *head = new ListNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      ListNode *ptr = head;
      while(ptr->next != NULL){
         ptr = ptr->next;
      }
      ptr->next = new ListNode(v[i]);
   }
   return head;
}
class TreeNode{
   public:
   int val;
   TreeNode *left, *right;
   TreeNode(int data){
      val = data;
      left = right = NULL;
   }
};
void inord(TreeNode *root){
   if(root != NULL){
      inord(root->left);
      cout << root->val << " ";
      inord(root->right);
   }
}
class Solution {
   public:
   pair <ListNode*, ListNode*> getMid(ListNode* a){
      ListNode* prev = NULL;
      ListNode* fast = a;
      ListNode* slow = a;
      while(fast && fast->next){
         fast = fast->next->next;
         prev = slow;
         slow = slow->next;
      }
      return {prev, slow};
   }
   TreeNode* sortedListToBST(ListNode* a) {
      if(!a)return NULL;
      pair<ListNode*, ListNode*> x = getMid(a);
      ListNode* mid = x.second;
      TreeNode* Node = new TreeNode(mid->val);
      ListNode* nextStart = mid->next;
      mid->next = NULL;
      Node->right = sortedListToBST(nextStart);
      if(x.first){
         x.first->next = NULL;
         Node->left = sortedListToBST(a);
      }
      return Node;
   }
};
main(){
   vector<int> v = {-10,-3,0,5,9};
   ListNode *head = make_list(v);
   Solution ob;
   inord(ob.sortedListToBST(head));
}

輸入

[-10,-3,0,5,9]

輸出

-10 -3 0 5 9

更新於:2020 年 4 月 29 日

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