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零、原题链接
一、题目描述
给你一个整数数组 nums ,其中元素已经按 升序 排列,请你将其转换为一棵 平衡 二叉搜索树。
二、测试用例
示例 1:

cpp
输入:nums = [-10,-3,0,5,9]
输出:[0,-3,9,-10,null,5]
解释:[0,-10,5,null,-3,null,9] 也将被视为正确答案:

示例 2:

cpp
输入:nums = [1,3]
输出:[3,1]
解释:[1,null,3] 和 [3,1] 都是高度平衡二叉搜索树。
提示:
cpp
1 <= nums.length <= 104
-104 <= nums[i] <= 104
nums 按 严格递增 顺序排列
三、解题思路
- 基本思路:
平衡二叉树的中序遍历是有序序列,同时平衡二叉树的左右子树高度差不超过 1 ,所以可以考虑每次将序列分成三块,左子树,根和右子树。为了满足高度约束,根节点必须是序列的中心,左右子树各占一半,然后递归建立子树。(本质上就是二分查找) - 具体思路:
- 编写递归构建子树函数:
- 确定终止条件,当子序列的起点大于终点是,返回空指针;
- 定位子序列中心;
- 构建节点;
- 递归构建左子树;
- 递归构建右子树;
- 返回节点;
- 编写递归构建子树函数:
四、参考代码
时间复杂度: O ( n ) \Omicron(n) O(n)
空间复杂度: O ( l o g n ) \Omicron(log\; n) O(logn)
cpp
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left),
* right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<int> m_nums;
TreeNode* BuildNode(const int& start, const int& end) {
if (start > end)
return nullptr;
int mid = (start + end) >> 1;
TreeNode* p = new TreeNode(m_nums[mid]);
p->left = BuildNode(start, mid - 1);
p->right = BuildNode(mid + 1, end);
return p;
}
TreeNode* sortedArrayToBST(vector<int>& nums) {
m_nums = nums;
return BuildNode(0, nums.size() - 1);
}
};