108. Convert Sorted Array to Binary Search Tree

arai60/convert-sorted-array-to-binary-search-tree/README.md

@@ -0,0 +1,41 @@
+## 考察
+- 初見の問題
+- 方針
+    - 真ん中がroot、その左側がleft subtree、右側がright subtreeとなるので十分
+        - あとは再帰的に構築できる
+        - height-balancedなので、木の高さはlogオーダー
+        - よって再帰処理で書いてOK
+        - time: O(n), space: O(n)
+    - dummyの値を持ったcomplete binary treeを構築して、inorder traversalしながら値をセットしても良さそう
+        - BSTをinorder traversalすると、昇順ソートになるため
+        - 1ステップ挟むため少しコードが長くなりそう
+        - time: O(n), space: O(n)
+- まずは最初の方針を実装して、Step2でもう一方のアイデアをやってみる
+
+## Step1
+- 上で考えたアルゴリズムを実装
+- time: O(n), space: O(n)
+
+## Step2
+- 上で考えたもう一方のアルゴリズムも実装
+- 他の人のPRを検索
+    - https://github.com/fhiyo/leetcode/pull/26
+        - 方針はだいたい良さそう
+        - 半開区間でやっている
+        - これは二分探索というのかな？
+            - https://github.com/fhiyo/leetcode/pull/26#discussion_r1651955390
+            - たしかに見る区間を半々にはしているが
+        - midという形容詞について
+            - https://github.com/fhiyo/leetcode/pull/26#discussion_r1654034973
+        - Boxについて
+            - https://github.com/fhiyo/leetcode/pull/26#discussion_r1652886883
+            - 初めて見た
+            - 参照をラップしている？一般的な概念なのかな？後ほど詳しく調べる
+    - https://github.com/Mike0121/LeetCode/pull/13
+        - 方針はだいたい良さそう
+        - 閉区間、半開区間ともに書いている
+
+## Step3
+- 1回目: 2m30s
+- 2回目: 1m40s
+- 3回目: 1m37s

arai60/convert-sorted-array-to-binary-search-tree/step1.py

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Definition for a binary tree node.
+# class TreeNode:
+#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
+#         self.val = val
+#         self.left = left
+#         self.right = right
+class Solution:
+    def sortedArrayToBST(self, nums: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
+        def build_bst(left: int, right: int) -> Optional[TreeNode]:
+            if right - left < 0: return None
+            mid = (left + right) // 2
+            root = TreeNode(nums[mid])
+            root.left = build_bst(left, mid - 1)
+            root.right = build_bst(mid + 1, right)
+            return root
+
+        return build_bst(0, len(nums) - 1)

arai60/convert-sorted-array-to-binary-search-tree/step2.py

@@ -0,0 +1,27 @@
+# Definition for a binary tree node.
+# class TreeNode:
+#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
+#         self.val = val
+#         self.left = left
+#         self.right = right
+class Solution:
+    def sortedArrayToBST(self, nums: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
+        def build_complete_binary_tree(index: int) -> Optional[TreeNode]:
+            if index >= len(nums): return None
+            node = TreeNode()
+            node.left = build_complete_binary_tree(2 * index + 1)
+            node.right = build_complete_binary_tree(2 * index + 2)
+            return node
+
+        binary_tree = build_complete_binary_tree(0)
+        index = 0
+        def set_value(root: Optional[TreeNode]) -> None:
+            nonlocal index
+            if not root: return
+            set_value(root.left)
+            root.val = nums[index]
+            index += 1
+            set_value(root.right)
+
+        set_value(binary_tree)
+        return binary_tree

arai60/convert-sorted-array-to-binary-search-tree/step3.py

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Definition for a binary tree node.
+# class TreeNode:
+#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
+#         self.val = val
+#         self.left = left
+#         self.right = right
+class Solution:
+    def sortedArrayToBST(self, nums: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
+        def build_bst(left: int, right: int) -> Optional[TreeNode]:
+            if right - left == 0: return None
+            mid = (left + right) // 2
+            root = TreeNode(nums[mid])
+            root.left = build_bst(left, mid)
+            root.right = build_bst(mid + 1, right)
+            return root
+
+        return build_bst(0, len(nums))