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手撸二叉树之最小高度树

发布于: 2021 年 08 月 02 日
手撸二叉树之最小高度树

前言

今天是 8 月更文活动的第 2 天,咱们继续来刷二叉树,今天要讲的是如果构建最小高度的树。

题目

给定一个有序整数数组,元素各不相同且按升序排列,编写一个算法,创建一棵高度最小的二叉搜索树。

示例

解题思路

首先我们先复习一下二叉搜索树的定义:对于树中的所有子树,左子树上的值都小于根节点的值,右子树上的值都大于根节点上的值。通过中序遍历可以得到一个升序序列。


那如何保证高度最小呢?


既然是要构成深度最小的数,那么数就应该尽可能的饱满,当树中的任意结点的左右子树高度差都不超过 1 时,整棵树的深度最小,所以我们就选择数组的中间点,那么左边和右边都是同样的大小。


下面是一种构造最小高度树的思路:


如果序列长度为 0,那么是一棵空树。如果序列长度为 1,那么只有一个根节点。如果长度大于 1,那么选取中间位置的数赋给根节点,然后前一半递归构建左子树,后一半递归构建右子树。

代码实现

/** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { *     int val; *     TreeNode left; *     TreeNode right; *     TreeNode(int x) { val = x; } * } */class Solution {    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {        // 序列长度为 0,那么是一棵空树。        if (nums.length == 0) {            return null;        }
return createMinHeightBST(nums, 0, nums.length-1); }
public TreeNode createMinHeightBST(int[] nums, int start, int end){ if (start > end) { return null; } // 选取中间位置 int mid = (start + end) >> 1; //填充根节点 TreeNode root = new TreeNode(nums[mid]); //构造左子树 root.left = createMinHeightBST(nums, start, mid - 1); //构造右子树 root.right = createMinHeightBST(nums, mid + 1, end); return root; }}
复制代码

最后

复杂度分析:


  1. 数组中的元素都使用 1 次,时间复杂度为 O(n).

  2. 递归使用栈辅助空间,空间复杂度 O(log(n)).

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佛系编码 2019.05.13 加入

红鲤鱼与绿鲤鱼与驴。

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