刷題No29. convert-sorted-list-to-binary-search-tree（有序鏈表轉換二叉搜索樹）（java）【鏈表】

題目：

給定一個單鏈表，其中的元素按升序排序，請將它轉化成平衡二叉搜索樹（BST）

示例：

 

給定的有序鏈表： [-10, -3, 0, 5, 9],

一個可能的答案是：[0, -3, 9, -10, null, 5],

        0
      /   \
    -3     9
    /     /
  -10    5

思路：

• 先獲得鏈表的中間節點，作爲樹的根節點，並且將鏈表切斷爲左右兩個鏈表，根節點的左子樹爲左鏈表的中間節點，右子樹爲右鏈表的中間節點。接着就這樣進行遞歸的生成左右子樹。

代碼：

package com.company;

public class TestNo29 {
    //定義單鏈表
    static class ListNode{
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x){
            val = x;
        }
        public String toString(){
            if(this.next == null){
                return String.valueOf(this.val);
            }else{
                return this.val + "->" + this.next.toString();
            }
        }
    }
    //定義樹節點
    static class TreeNode{
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;
        TreeNode(int x){
            val = x;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        //生成鏈表
        ListNode head = new ListNode(0);
        ListNode node1 = new ListNode(1);
        ListNode node2 = new ListNode(3);
        ListNode node3 = new ListNode(4);
        ListNode node4 = new ListNode(5);
        ListNode node5 = new ListNode(9);
        head.next = node1;
        node1.next = node2;
        node2.next = node3;
        node3.next = node4;
        node4.next = node5;


        System.out.println(head);
        TestNo29 t = new TestNo29();
        System.out.println(t.sortedListToBST(head));

    }

    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        if(head == null){
            return null;
        }
        //如果只有一個節點，那麼樹只有一個根節點
        if(head.next == null){
            return genTreeNode(head);
        }
        //獲取中間節點,生成樹的根部節點
        ListNode mid = getMidAndCutList(head);
        //產生樹的根節點
        TreeNode root = genTreeNode(mid);
        //產生樹根節點的左子樹
        root.left = genTreeNode(head);
        //產生樹根部節點的右邊子樹
        root.right = genTreeNode(mid.next);
        return root;
    }

    //產生新的樹節點
    private TreeNode genTreeNode(ListNode node){
        return node == null ? null : new TreeNode(node.val);
    }

    //得到鏈表的中間節點，並且從中間位置進行切斷
    private ListNode getMidAndCutList(ListNode head){
        if(head == null || head.next == null){
            return head;
        }
        ListNode first = head;
        ListNode second = head;
        ListNode pre = new ListNode(0);
        pre.next = head;
        while (first!=null && first.next!=null){
            first = first.next.next;
            second = second.next;
            pre= pre.next;
        }
        //通過pre指針將鏈表從中間進行切斷
        pre.next = null;
        return second;
    }

}