108. 将有序数组转换为二叉搜索树

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:

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-3 9 / / -10 5 来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/convert-sorted-array-to-binary-search-tree 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

题解:

将有序数组转换为二叉搜索树的结果为什么 不唯一?

对于偶数个数的数组,要么选择中间节点位置左边的元素作为根节点,要么选择中间节点的右边元素作为根节点,不同的方案会创建不同的二叉树。

  • 中序遍历不能唯一确定一棵二叉搜索树
  • 前序和后序遍历不能确定唯一一棵二叉搜索树
  • 前序/后序 和 中序可以唯一确定一棵二叉树。

因此,有序数组 -> BST 有多种答案。

以下题解, 当偶数时,选择中间节点右边的元素作为根节点

  • 找到中间元素,根据中间元素创建根节点
  • 根据中间元素把有序数组分为两部分,左边为根节点的左子树,右边为根节点的右子树。
  • 递归 分别得到左子树和右子树。

代码如下:

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    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) return null;

        return sortedArray(nums,0,nums.length);
    }

    // 左闭右开
    public TreeNode sortedArray(int[] nums, int begain, int end){

        if (begain >= end) return null;

        int mid = (begain + end) >> 1;

        TreeNode root = new TreeNode(nums[mid]);
        root.left = sortedArray(nums,begain,mid);
        root.right = sortedArray(nums,mid + 1, end);

        return root;
    }

时间复杂度: O(N), 每个元素都要访问一次

空间复杂度: O(N), 二叉搜索树空间 O(N), 递归栈深度 O(log N).