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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:01.878000             🧑  作者: Mango

从给定的二叉树创建一个排序的链表

在创建一个排序的链表时,我们需要先将二叉树进行中序遍历,获取到所有节点,并按照值的大小排序,然后将它们连接起来,就可以得到一个排序的链表了。

实现步骤
  1. 定义一个链表节点的结构体,包含节点值和指向下一个节点的指针。
  2. 从根节点开始进行中序遍历,将遍历的节点加入到一个数组中。
  3. 对数组进行排序,排序可以使用快速排序或归并排序等算法。
  4. 遍历排序好的数组,将每个节点的指针指向下一个节点。
  5. 返回链表的头节点。
代码实现

以下是用Python语言实现从给定的二叉树创建一个排序的链表的代码:

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next
        
def sortedListFromBST(root: TreeNode) -> ListNode:
    # 中序遍历,将节点加入到数组中
    def inorder(node, array):
        if node:
            inorder(node.left, array)
            array.append(ListNode(node.val))
            inorder(node.right, array)
                
    # 对数组进行排序
    def sort_array(array):
        if not array:
            return None
        if len(array) == 1:
            return array[0]
        mid = len(array) // 2
        left = sort_array(array[:mid])
        right = sort_array(array[mid:])
        return merge(left, right)
    
    # 合并两个有序链表
    def merge(l1, l2):
        dummy = ListNode()
        tail = dummy
        while l1 and l2:
            if l1.val < l2.val:
                tail.next = l1
                l1 = l1.next
            else:
                tail.next = l2
                l2 = l2.next
            tail = tail.next
        tail.next = l1 or l2
        return dummy.next
    
    # 返回链表的头节点
    array = []
    inorder(root, array)
    return sort_array(array)
总结

通过中序遍历将二叉树转化为数组,再使用排序算法将数组排序,最后将链表的指针进行连接,得到一个排序好的链表。这是一个时间复杂度为 $O(nlogn)$ 和空间复杂度为 $O(n)$ 的解决方案。