Leetcode - Convert Sorted List to Binary Search Tree

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My code:

/**
 * 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; }
 * }
 */
public class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        if (head == null)
            return null;
        
        int total = 1;
        ListNode temp = head;
        while (temp.next != null) {
            temp = temp.next;
            total++;
        }
        
        return getBST(1, total, head, temp);
    }
    
    private TreeNode getBST(int begin, int end, ListNode beginNode, ListNode endNode) {
        if (begin > end)
            return null;
        else if (begin == end)
            return new TreeNode(beginNode.val);
        int mid = (begin + end) / 2;
        ListNode dummy = new ListNode(Integer.MIN_VALUE);
        dummy.next = beginNode;
        ListNode temp = beginNode;
        ListNode pre = dummy;
        ListNode post = temp.next;
        for (int i = begin; i <= end; i++) {
            if (i == mid)
                break;
            else {
                pre = pre.next;
                temp = pre.next;
                post = temp.next;
            }
        }
        TreeNode root = new TreeNode(temp.val);
        if (pre == dummy) {
            root.left = null;
            root.right = getBST(mid + 1, end, post, endNode);
        }
        else {
            root.left = getBST(begin, mid - 1, beginNode, pre);
            root.right = getBST(mid + 1, end, post, endNode);
        }
        return root;
    }
}

My test result:

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这道题目不难,感觉就是用二叉搜索法将链表改造成balanced BST

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5
begin = 1; end = 5; mid = 3
3 will be the root and
the left should be getBST(...., begin, mid - 1)
the right should be getBST(...., mid + 1, end)

SO:
1 -> 2
begin = 1, end = 2; mid = 1
1 will be the root and
the left should be null
the right should be getBST(...., mid + 1, end)

SO:
2
begin = 2; end = 2; mid = 2
2 will be the root and
we don't need to take care of its left and right tree which means they are null.

SO:
4 -> 5
begin = 4; end = 5; mid = 4
...
基本是相同的流程,然后就可以写出一个DFS出来。

下面复习下,什么是 balanced bst
bst 的问题就在于树的结构根据输入结果的顺序而变化,不可人为控制,导致经常性复杂度很大。
于是设计出了balanced bst ,可以进行自我调节。
比如有, AVL, red-black tree 等等。
他们的统一要求是,

http://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2012/07/22/2603956.html

之前做的一道题目需要判断一棵给定的树是不是balanced。马上在复习下。
//www.greatytc.com/p/b17a7c404ff6

**
然后这里介绍一个技巧,是我之前完全不知道的。
用快慢指针来找一个链表的中点。
慢指针走一步,快指针走两步,同时每次循环都得判断下,
fast.next != null && fast.next.next != null
同时还有个细节。
如果是奇数个结点,则此时将中间值压入栈中了,事实上没有数字和他对应,所以需要手动弹出。

这是链表的一个小技巧。
还有个小技巧就是,设置 dummy head。 可以简单地通过许多corner case.
**

看了自己的代码,实在是不忍心看。太丑了。而且没有用快慢指针。
于是用快慢指针实现之。

    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        if (head == null)
            return null;
        ListNode tail = head;
        while (tail.next != null)
            tail = tail.next;
        return form(head, tail);
    }
    
    public TreeNode form(ListNode head, ListNode tail) {
        if (head == tail)
            return new TreeNode(head.val);
        ListNode pre = null;
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
            pre = slow;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        
        TreeNode root = new TreeNode(slow.val);
        if (pre != null) {
            pre.next = null;
            root.left = form(head, pre);
        }
        if (slow.next != null)
            root.right = form(slow.next, tail);
        return root;
    }

但是一开始写的时候我是错的,一直爆栈。
后来发现,
要加上 pre.next = null; 这么一句来切断其与后面结点的联系。否则,快指针可以一直往后走,就会报错!
千万要注意这个错误。这在 sort list 里面,我也犯过同样的错误!
还有个bug今天我也是通过debug才找出来的。
当写for循环时。
for (int i = 0; i < N; i++) {...}
一定要注意,N会不会在循环过程中发生改变。如果会改变,而你忽略了,就会产生你无法发现的bug。因为N不会变已经刻入你的大脑了,你不会往这个方向去找bug
一定要当心!
把链表分成两个子链表处理最后汇总时,记得之前要切断左子链表与中间结点的连接,在许多情况下!
for的N会不会变,要去想一下!

**
总结: sorted ascending linked list -> balanced bst
**

Anyway, Good luck, Richardo!

My code:

/**
 * 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; }
 * }
 */
public class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        return helper(head);
    }
    
    private TreeNode helper(ListNode head) {
        if (head == null)
            return null;
        else if (head.next == null)
            return new TreeNode(head.val);
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        ListNode pre = head;
        /** find the middle node of this linked list */
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
            pre = slow;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next;
            fast = fast.next;
        }
        /** cut the connection */
        ListNode right = slow.next;
        slow.next = null;
        pre.next = null;
        TreeNode root = new TreeNode(slow.val);
        if (head != slow)
            root.left = helper(head);
        if (right != slow)
            root.right = helper(right);
        return root;
    }
}

自己写的。就是走到中间,切开。中间结点和他前面一个结点也要切开。然后中间结点作 root。然后继续递归。
写了这么多道链表题目,眼睛发花了。想不动了。

Anyway, Good luck, Richardo!

My code:

/**
 * 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; }
 * }
 */
public class Solution {
    public TreeNode sortedListToBST(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        
        return helper(head);
    }
    
    private TreeNode helper(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        else if (head.next == null) {
            return new TreeNode(head.val);
        }
        ListNode dummy = new ListNode(-1);
        dummy.next = head;
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;
        ListNode pre = dummy;
        while (fast.next != null && fast.next.next != null) {
            pre = pre.next;
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }
        
        ListNode left = (head == slow ? null : head);
        ListNode right = slow.next;
        slow.next = null;
        pre.next = null;
        TreeNode root = new TreeNode(slow.val);
        root.left = helper(left);
        root.right = helper(right);
        return root;
    }
}

这道题目不难,但是有挺多注意点。
首先,找到中点后,第一个思路就是断开他与后面的联系。
但是忘了一点,也得断开他与左边子链表的联系。所以得有个pre指针。

其次,左边以head开头,他很可能等于 这个中间节点,得考虑到这种情况。
然后,就差不多了。
Anyway, Good luck, Richardo! -- 08/16/2016

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