在Python中将链表转换为之字形二叉树的程序

在Python中，将链表转换为之字形二叉树是一种常见的操作，这个过程可以通过建立一个二叉树节点的队列来完成，利用链表的特性遍历链表节点，并将这些节点按照之字形规则保存在队列中，最后通过建立一棵之字形二叉树实现转换。

实现思路

1.首先定义一个链表节点类，通过这个节点类，我们可以创建链表节点并将节点之间连接起来。

class ListNode:
    def __init__(self, x=None):
        self.val = x
        self.next = None

2.接着，我们需要定义一个二叉树节点类，这个类用于创建二叉树的节点。

class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None

3.在我们定义好链表节点类和二叉树节点类之后，我们需要定义一个方法，用于将链表节点转换为二叉树节点，并将这些二叉树节点保存在一个队列中，队列中的节点按照之字形规则排列。

def convertListToTreeNode(head):
    if not head:
        return None
    res = []
    level = 1
    q = Queue()
    q.put(head)
    while not q.empty():
        size = q.qsize()
        level_list = []
        for i in range(size):
            node = q.get()
            level_list.append(node.val)
            if node.next:
                q.put(node.next)
        if level % 2 == 0:
            res.append(level_list[::-1])
        else:
            res.append(level_list)
        level += 1
    return res

在上述代码中，我们首先判断一下链表是否为空，如果为空，则无法进行转换操作，直接返回None。接着，我们定义了一个结果列表res，一个层级数level和一个队列q。然后，将head节点放入队列中，进入while循环，首先计算队列中元素的个数，然后遍历这些元素，将遍历到的元素放入level_list列表中，如果当前节点的next不为空，则将其加入队列中，最后，将level_list根据层级数的奇偶性保存到res中，然后将层级数加一，重复执行这个过程，直到队列为空为止。最后，返回res。

4.最后，我们需要将保存在队列中的二叉树节点按照之字形规则建立二叉树。

def buildTree(root, nodes_list, i, j):
    if i >= j:
        return
    mid = (i + j) // 2
    root = TreeNode(nodes_list[mid])
    root.left = buildTree(root.left, nodes_list, i, mid - 1)
    root.right = buildTree(root.right, nodes_list, mid + 1, j)
    return root

def convertListToZigZagTree(head):
    nodes_list = convertListToTreeNode(head)
    root = TreeNode(nodes_list[0][0])
    root.left = buildTree(root.left, nodes_list[1], 0, len(nodes_list[1]) - 1)
    root.right = buildTree(root.right, nodes_list[2], 0, len(nodes_list[2]) - 1)
    return root

在上述代码中，我们首先将链表节点转换为二叉树节点，然后，我们初始化根节点root，将二叉树节点的第一个元素赋值给root的值，再分别调用buildTree()函数，来建立root的左子树和右子树。在buildTree()函数中，我们首先判断i是否大于等于j，如果是，则返回None，否则，将节点列表nodes_list的中间节点赋值给root，并以此递归建立root的左子树和右子树。5.上述代码完成后，我们可以写一个简单的测试函数来验证代码的正确性。

def test():
    # 创建链表
    head = ListNode(1)
    head.next = ListNode(2)
    head.next.next = ListNode(3)
    head.next.next.next = ListNode(4)
    head.next.next.next.next = ListNode(5)

    # 将链表转换为之字形二叉树
    root = convertListToZigZagTree(head)

    # 输出结果
    print(root.val)
    print(root.left.val, root.right.val)
    print(root.right.left.val, root.right.right.val)

6.运行测试函数，获取最终的结果。