【python/M/105、106、108、109】构建平衡二叉树的问题(共四题)

平衡二叉树的概念我想不用在多说了,每个计算机软件的学生都必须要掌握的知识,如果你还不记得这棵树的特征是什么,请充满愧疚的点开这里,没错,就是这里

以下所说的四道题,统统都是采用递归的方式来构建树的,这是对于我来说最好理解的方法,但是递归毕竟效率不高,如果碰见严格的面试官他一定会你要优化的

先从最简单的一道题目入手

题目:Convert Sorted Array to Binary Search Tree

《【python/M/105、106、108、109】构建平衡二叉树的问题(共四题)》

实现代码

# Definition for a binary tree node
# class TreeNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.left = None
# self.right = None

class Solution:
    # @param alist, a list of integers
    # @return a tree node
    def sortedArrayToBST(self,alist):
        if len(alist) == 0:
            return None
        if len(alist) == 1:
            return TreeNode(alist[0])

        left,right = 0,len(alist)-1
        mid = (left + right ) // 2
        root = TreeNode(alist[mid])
        root.left = self.sortedArrayToBST(alist[:mid])
        root.right = self.sortedArrayToBST(alist[mid+1:])
        return root

在看看下这个题的变形

题目:Convert Sorted List to Binary Search Tree

《【python/M/105、106、108、109】构建平衡二叉树的问题(共四题)》

基本思路

这个题不再是有序数组啦,而是有序链表,最简单最暴利的方法,当然是选择将有序链表转化为数组,简简单单加个循环就可以了。

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.left = None
# self.right = None

class Solution:
    def sortedListToBST(self, head):
        """ :type head: ListNode :rtype: TreeNode """
        # 需要额外空间的解法,将链表转化为数组
        alist = []
        p = head

        while p:
            alist.append(p.val)
            p = p.next

        return self.sortedArrayToBST(alist)

    def sortedArrayToBST(self,alist):
        if len(alist) == 0:
            return None
        if len(alist) == 1:
            return TreeNode(alist[0])

        left,right = 0,len(alist)-1
        mid = (left + right ) // 2
        root = TreeNode(alist[mid])
        root.left = self.sortedArrayToBST(alist[:mid])
        root.right = self.sortedArrayToBST(alist[mid+1:])
        return root

接下来的两道题目就比较有意思了,给我们前序+中序 或者 后序+中序 来构建一个BST
这个就需要我们回忆以前做一种选择题的思路了,假设给你这样两个数组:

preorder = [3,9,20,15,7]
inorder = [9,3,15,20,7]

你打算怎么构造一棵树呢?
前序遍历的特点是preorder的第一个节点一定是根结点,所以3是根结点,同时对应inorder中以3为中心,左边是左子树,右边是右子树,然后在对左右子树在继续这么做。

师傅以前教我,当你不知道怎么编写这个算法时,你就想象你平时是怎么做的,你就让代码怎么做,窃以为还是很有效的,这也是我师傅留给我的为数不多的经验之一。

题目:Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal

《【python/M/105、106、108、109】构建平衡二叉树的问题(共四题)》

实现代码

这几段代码都惊人的相似,注意以下循环结束的条件即可

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.left = None
# self.right = None

class Solution:
    def buildTree(self, preorder, inorder):
        """ :type preorder: List[int] :type inorder: List[int] :rtype: TreeNode """
        # 使用递归
        if len(preorder) == 0:
            return None
        if len(preorder) == 1:
            return TreeNode(preorder[0])
        root = TreeNode(preorder[0])
        index = inorder.index(root.val)
        root.left = self.buildTree(preorder[1:index+1],inorder[0:index])
        root.right = self.buildTree(preorder[index+1:len(preorder)],inorder[index+1:len(inorder)])
        return root

题目:Construct Binary Tree from Inorder and Postorder Traversal

《【python/M/105、106、108、109】构建平衡二叉树的问题(共四题)》

代码

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.left = None
# self.right = None

class Solution:
    def buildTree(self, inorder, postorder):
        """ :type inorder: List[int] :type postorder: List[int] :rtype: TreeNode """
        if len(inorder) == 0:
            return None
        if len(inorder) == 1:
            return TreeNode(inorder[0])
        root = TreeNode(postorder[len(postorder) - 1])
        index = inorder.index(postorder[len(postorder) - 1])
        root.left = self.buildTree(inorder[ 0 : index ], postorder[ 0 : index ])
        root.right = self.buildTree(inorder[ index + 1 : len(inorder) ], postorder[ index : len(postorder) - 1 ])
        return root

树这块的代码感觉是比较难得,但是我们可以先从递归写法开始练习,慢慢慢慢的过度到非递归,这是个过程,不要心急。

同事小姐姐告诉我他写了leetcode * 3 遍了,身边优秀的人有很多,继续学习,永远在路上!

    原文作者:平衡二叉树
    原文地址: https://blog.csdn.net/alicelmx/article/details/82424398
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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